ボルトの適正締付軸力/適正締付トルク | 技術情報 | Misumi-Vona【ミスミ】
【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました!) ボルトの有効断面積(ゆうこうだんめんせき)とは、ボルトのねじ部を考慮した断面積です。高力ボルト接合部の耐力を算定するとき、ボルトの有効断面積が必要です。なお、ボルトの軸断面積を0. 75倍した値が、ボルトの有効断面積と考えても良いです。今回は、ボルトの有効断面積の意味、計算式、軸断面積との違い、せん断との関係について説明します。 有効断面積と軸断面積の意味、高力ボルトの有効断面積の詳細は下記が参考になります。 断面積と有効断面積ってなに?ブレースの断面算定 高力ボルトってなに?よくわかる高力ボルトの種類と規格、特徴 100円から読める!ネット不要!印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める!広告無し!建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事 ボルトの有効断面積は? ボルトの有効断面積とは、ボルトのネジ部を考慮した断面積です。 ボルトには軸部とネジ部があります。ネジ部は締め付けのため切れ込みが入っており、その分、軸部より径が小さいです。よってネジ部を考慮した断面積は、軸部断面積より小さくなります。 ボルトの有効断面積の計算式は後述しますが、概算では「有効断面積=軸断面積×0. 75」で計算できます。※詳細な値は若干違います。設計の実務では、上記の計算を行うことも多いです。 ボルトの軸断面積は下式で計算します。 軸断面積=(π/4)d 2 dはボルトの呼び径(直径)です。ボルトの呼び径、有効断面積の意味は、下記が参考になります。 呼び径とは?1分でわかる意味、読み方、内径との違い、φとの関係 高力ボルトの有効断面積の値は、下記が参考になります。 ボルトの有効断面積の計算式 ボルトの有効断面積の計算式は、JISB1082に明記があります。下記に示しました。 As = π/4{(d2+d3)/2}2 As = 0. 7854(d - 0. ボルト 軸力 計算式 エクセル. 9382 P)2 Asは一般用メートルねじの有効断面積 (mm2)、dはおねじ外径の基準寸法 (mm)、d2は、おねじ有効径の基準寸法 (mm)、d3は、おねじ谷の径の基準寸法 (d1) から、とがり山の高さ H の 1/6を減じた値です。※詳細はJISをご確認ください。 上記の①、②式のどちらかを用いてボルトの有効断面積を算定します。上式より算定された有効断面積の例を下記に示します。 M12の場合 軸断面積=113m㎡ 有効断面積=84.
ねじの破壊と強度計算（ねじの基礎） | 技術情報 | Misumi-Vona【ミスミ】
1に示すように、 締付け工具に加える力は、ナット座面における摩擦トルクTwとねじ部におけるTsとの和になります。以降、このねじ部に発生するトルクTs(ねじ部トルク)として、ナット座面における摩擦トルクTw(座面トルク)とします。 図1.ボルト・ナットの締付け状態 とします。また、 式(1) となります。 まず、ねじ部トルクTsについて考えます。トルクは力のモーメントと述べましたが、ねじ部トルクTsにおいての力は「斜面の原理」で示されている斜面上の物体を水平に押す力Uであり、距離はボルトの有効径の半分、つまり、d2/2となります。 よって、 式(2) となります。ここで、tanβ-tanρ'<<1であることから、摩擦係数μ=μsとすると、tanρ'≒1. 15μsとなります。 よって、式(2)は、 式(3) 次に、ナット座面における摩擦トルクTwについて考えます。 式(1)を使って、次式が成立します。 式(4) 式(3)と式(4)を Tf=Ts+Twに代入すると、 式(5) となります。ここで、平均的な値として、μs=μw=0. 15、tanβ=0. ボルト 軸力 計算式. 044(β=2°30′)、d2=0. 92d、dw=1. 3dとおくと、式(5)は、 式(6) 一般的には、 式(7) とおいており、この 比例定数Kのことをトルク係数 といいます。 図. 2 三角ねじにおける斜面の原理(斜面における力の作用)
ボルトの軸力 | 設計便利帳
ねじの破壊と強度計算 許容応力以下で使用すれば、問題ありません。ただし安全率を考慮する必要があります ① 軸方向の引張荷重 引張荷重 P t = σ t x A s = πd 2 σt/4 P t :軸方向の引張荷重[N] σ b :ボルトの降伏応力[N/mm 2 ] σ t :ボルトの許容応力[N/mm 2 ] (σ t =σ b /安全率α) A s :ボルトの有効断面積[mm 2 ] =πd 2 /4 d :ボルトの有効径(谷径)[mm] 引張強さを基準としたUnwinの安全率 α 材料 静荷重 繰返し荷重 衝撃荷重 片振り 両振り 鋼 3 5 8 12 鋳鉄 4 6 10 15 銅、柔らかい金属 9 強度区分12. 9の降伏応力はσ b =1098 [N/mm 2] {112[kgf/mm 2]} 許容応力σ t =σ b / 安全率 α(上表から安全率 5、繰返し、片振り、鋼) =1098 / 5 =219. 6 [N/mm 2] {22. 4[kgf/mm 2]} <計算例> 1本の六角穴付きボルトでP t =1960N {200kg}の引張荷重を繰返し(片振り)受けるのに適正なサイズを求める。 (材質:SCM435、38~43HRC、強度区分:12. 9) A s =P t /σ t =1960 / 219. 6=8. 9[mm 2 ] これより大きい有効断面積のボルトM5を選ぶとよい。 なお、疲労強度を考慮すれば下表の強度区分12. 9から許容荷重2087N{213kgf}のM6を選定する。 ボルトの疲労強度(ねじの場合:疲労強度は200万回) ねじの呼び 有効断面積 AS mm 2 強度区分 12. 9 10. 9 疲労強度* 許容荷重 N/mm 2 {kgf/mm 2} N {kgf} M4 8. 78 128 {13. 1} 1117 {114} 89 {9. 1} 774 {79} M5 14. 2 111 {11. 3} 1568 {160} 76 {7. 8} 1088 {111} M6 20. 1 104 {10. 6} 2087 {213} 73 {7. 4} 1460 {149} M8 36. 6 87 {8. ねじの破壊と強度計算（ねじの基礎） | 技術情報 | MISUMI-VONA【ミスミ】. 9} 3195 {326} 85 {8. 7} 3116 {318} M10 58 4204 {429} 72 {7. 3} 4145 {423} M12 84.