수나사(bolt, male thread)는 바깥쪽에 나사선이 새겨진 나사이다. 대개 원기둥 또는 원뿔 모양으로 생겼다. 강재를 이용해 구조물을 만들 때 볼트를 이용해 강재끼리 접합한다. 이를 '볼트 접합'이라고 하는데, 시공 시 특별한 기술이 필요 없는 장점이 있다. 주요한 건물의 접합부에는 '고장력 볼트'를 사용한다. 볼트 접합 시 볼트의 배치는 규칙적으로 배치하는 '정렬 배치'와 불규칙적으로 배치하는 '불규칙 배치'(엇모배치)가 있다. 불규칙 배치가 구조적으로 우수하지만, 일반적으로는 정렬 배치를 많이 사용한다.^[1]

구조 부재에서 긴 방향으로 볼트 중심선을 연결하는 선을 게이지 라인(gauge line)이라고 하며, 게이지 라인 사이의 간격을 게이지(gauge)라고 한다. 볼트 중심 사이 간격은 피치(pitch)라고 한다. 부재의 가장자리에 있는 볼트 중심에서 측면 끝까지의 거리를 '측단 거리', 길이 방향의 최외단 볼트 중심에서 부재 끝까지의 거리를 '연단 거리'라고 한다.^[1]

볼트 접합의 파괴 형식

볼트 접합은 전단 접합, 인장 접합이 있다. 전단 접합은 두 개 혹은 세 개의 피접합재가 양쪽으로 인장되면서, 볼트 구멍 벽이 볼트에 전단력을 가하는 방식으로 접합을 유지하는데, 이에 따라 피접합재가 두 개인 경우 1면 전단 파괴, 세 개인 경우 2면 전단 파괴가 일어날 수 있다. 인장 접합은 볼트 축 단면이 인장력으로 저항하는 접합을 말한다. 인장 파괴는 볼트가 끊어지는 것을 말한다.

그밖에 피접합재 가장자리가 파괴되는 방식인 '연단부 파괴', '측단부 파괴'가 있으며, 지압 파괴도 있다.^[2]

각주