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ボルトの破断とは?1分でわかる意味、原因、許容せん断耐力との関係

鋼材であるボルトは、破断耐力を超えると破断します。今回はボルトの破断の意味、原因、許容せん断耐力との関係について説明します。破断の意味は、下記が参考になります。


破断ってなに?破断強度、引張強度の違い


建築物に使うボルトは、主に高力ボルトです。その他、中ボルトやアンカーボルトがあります。下記の記事が参考になります。

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

中ボルトとは?1分でわかる意味、規格、強度区分、戻り止め、高力ボルト

アンカーボルトは何のためにある?効果と役割について

ボルトの破断とは?

ボルトの破断とは、引張力やせん断力を受けた時、耐えきれず千切れる現象です。破断の意味は、下記が参考になります。

破断ってなに?破断強度、引張強度の違い


ボルトは、建築物の接合部などに使います。接合部は2つの部材を1つにする重要な部分です。接合部が壊れると、建築物は成り立ちません。接合部の意味は、下記が参考になります。

接合部とは?1分でわかる意味、建築物の接合部の種類、応力


ボルトが破断は、接合部の崩壊につながります。ボルトの破断は絶対避ける必要があります。


さて、建築物では主に高力ボルトを使います。高力ボルトの意味は、下記が参考になります。

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


高力ボルトの破断強度(破断するときの強度)を下記に示します。


F10T(S10T) 1000 N/mu

F8T 800 N/mu


F10T(S10T)は一般的な高力ボルト、F8Tは溶融亜鉛メッキ高力ボルトです。

ボルトの破断の原因と遅れ破壊

ボルトの破断の原因に、遅れ破壊があります。これはF11T以上の、高張力ボルトで確認される破断現象です。高い引張力を受けたボルト(高張力鋼)が、ある程度の期間をおいて、突然破断します。遅れ破壊が懸念される高張力鋼ボルトは、あまり使用されません。


私が構造設計の実務に携わった頃は、F10T、F8Tのみ使いました。

ボルトの破断耐力と許容せん断耐力の計算式

ボルトの破断耐力と、許容せん断耐力の計算式を下記に示します。


長期許容せん断耐力 = Fy/1.5√3×Ab

短期許容せん断耐力 = Fy/√3×Ab

破断せん断耐力 = Fu/√3×Ab


Fyは高力ボルトの基準強度で900N/mu(F10T)、Fuは破断強度で1000N/muです。


高力ボルトには、主にせん断力が作用します。高力ボルトに生じる設計用せん断力が、上記のせん断耐力を超えないことを確認しましょう。せん断耐力の意味は、下記が参考になります。

せん断耐力とは?1分でわかる意味、求め方、コンクリートの式、単位

まとめ

今回はボルトの破断について説明しました。意味が理解頂けたと思います。接合部をつくるためにボルトが必要です。建築で使う高力ボルトの特徴、破断の意味など併せて勉強しましょう。下記が参考になります。

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

破断ってなに?破断強度、引張強度の違い


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