1. ボルトの強度区分
六角ボルトは強度区分により分類され、数字は保証応力を示します。
| 強度区分 | 保証応力 (N/mm²) | 適用 |
|---|---|---|
| 4.8 | 320 | 一般構造 |
| 8.8 | 600 | 構造用（最も一般的） |
| 10.9 | 830 | 高強度 |
| 12.9 | 970 | 超高強度 |
2. ボルトの設計
2.1 初期張力（予張力）
Fp = 0.7 × σy × As
σy: 降伏応力 | As: 有效断面積
σy: 降伏応力 | As: 有效断面積
2.2 締め付け扭矩
T = K × Fp × d
K: 扭矩係数（約0.2） | d: ボルト径
K: 扭矩係数（約0.2） | d: ボルト径
3. ボルトのfailure形式
- 引張破断: 過大な引張荷重による破断
- せん断破断: 重ね合わせ繼手での面上せん断
- 座屈: 長尺ボルトの压曲
- リラックスの緩み: クリープによる張力減少
4. ゆるみ防止
確実なゆるみ防止方法:
- ダブルナットの使用
- スプリングワッシャ
- コラーシティーな認付
- 溶剤によるロック（ Loctite ）
- ダブルナットの使用
- スプリングワッシャ
- コラーシティーな認付
- 溶剤によるロック（ Loctite ）
5. 疲れ設計
変動荷重を受けるボルトは疲れ強度で設計します。
σa ≤ (σe / SF) × (1 - R) / 2
σe: 疲れ限度 | R = σmin / σmax
σe: 疲れ限度 | R = σmin / σmax
6. まとめ
ボルト締結設計では、適切な強度区分の選定、十分な予張力の付与、ゆるみ防止措施の徹底が重要です。
関連ツール:
- ボルト仕様ツール - ボルト強度計算