建築学生が学ぶ構造力学

建築学生が学ぶ構造力学
構造図解で一発理解 建築用語サクッと理解 構造力学が苦手 おすすめ書籍 おすすめPDF教材 noteで学ぶ
  1. HOME > 鋼構造の基礎 > ボルトの許容せん断応力度は？1分でわかる値、求め方、m12、許容せん断応力との違い

ボルトの許容せん断応力度｜F10T・F8T・中ボルトの値と求め方を解説

この記事の要点

鉄骨接合部の設計で高力ボルトの許容応力度を間違えると、ボルト本数が足りなくなる。

F10TとF8Tの違い、長期と短期の使い分けは実務で頻繁に確認する数値だ。

この記事ではボルトの許容せん断応力度の値・F10T・F8T・中ボルトの違い・許容せん断応力との使い分けを解説する。

許容せん断応力度は「応力度（単位面積あたりの強さ）」で、許容せん断応力は「力（N・kN）」です。

M12（F10T）の長期許容せん断応力は150×113/1000≒17.0kNで計算できます。

【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！約1,100語の用語集＋476点の図解集セット⇒　建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット


ボルトの許容せん断応力度は、F10Tの長期で150N/m㎡、F8Tの長期で120N/m㎡、短期時は長期の1.5倍の値です。

また材質4Tの中ボルトの許容せん断応力度は長期で70N/m㎡です。

今回はボルトの許容せん断応力度の値、求め方、m12の値、許容せん断応力との違いについて説明します。

ボルトの許容せん断応力など下記も参考になります。

ボルトの許容せん断応力の計算と表は？1分でわかる計算

設計ボルト張力とは？高力ボルトの耐力計算と標準ボルト張力の使い方

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

ボルトの許容せん断応力度は？

ボルトの許容せん断応力度を下記に示します。


F10T（長期時）　⇒　150N/m㎡

F10T（短期時）　⇒　225N/m㎡

F8T（長期時）　⇒　120N/m㎡

F8T（短期時）　⇒　180N/m㎡

4T（長期時）　⇒　70 N/m㎡


ボルトの許容せん断応力の求め方、意味は下記が参考になります。

ボルトの許容せん断応力の計算と表は？1分でわかる計算

ボルトの許容せん断応力度の求め方

高力ボルトの許容せん断応力度は、設計ボルト張力や摩擦係数、高力ボルトの基準強度から算定できます。設計ボルト張力の詳細は下記が参考になります。

設計ボルト張力とは？高力ボルトの耐力計算と標準ボルト張力の使い方


まず設計ボルト張力Tは下式で計算します。Tは設計ボルト張力、Fはボルトの基準強度、Ayはボルトの有効断面積です。


F8T　T=0.85FA_y

F10T　T=0.75FA_y


有効断面積Ayは、軸断面積Aを0.75倍した値で概算できます。またF8TのF値＝640N/m㎡、F10TのF値＝900N/m㎡です。よって、


F8T　T=0.85FA_y=0.85×640×0.75×A≒400A

F10T　T=0.75FA_y=0.75×900×0.75×A≒500A


です。摩擦接合部の耐力＝摩擦係数×設計ボルト張力×摩擦面数で算定できます。摩擦係数＝0.45、摩擦面数＝1のとき


F8T　0.45×400A×1＝180A

F10T　　0.45×500A×1＝225A


です。上記の式は、ボルト１本あたりの短期せん断耐力です。Aはボルトの軸断面積ですから、ボルトの許容応力度は180N/m㎡、225N/m㎡になります。長期の値は1.5で割ればよいですね。設計ボルト張力の詳細は下記も参考になります。

設計ボルト張力とは？高力ボルトの耐力計算と標準ボルト張力の使い方

M12のボルトの許容せん断応力度と許容せん断応力

呼び径がM12の高力ボルト（F10T）の短期許容せん断応力度と短期許容せん断応力を算定しましょう。F10Tの短期許容せん断応力度は前述した通り、225です。M12の軸断面積は113m㎡なので（あるいは有効断面積を用いる）、


短期許容せん断応力＝225×113/1000＝17.0kN


です。ボルトの許容せん断応力の意味は下記が参考になります。

ボルトの許容せん断応力の計算と表は？1分でわかる計算

混同しやすい用語

許容せん断応力（力）

ボルト1本あたりの許容せん断「力」のことで、単位はN（kN）です。

許容せん断応力度にボルトの断面積を掛けて求めます。

許容せん断応力度が単位面積あたりの強さ（N/mm2）であるのに対して、許容せん断応力は実際の力（kN）であり、設計では両方を正しく使い分ける必要があります。

試験での問われ方｜管理人の一言

F8TのF値＝640N/mm2、F10TのF値＝900N/mm2という値は計算の基本です。

設計ボルト張力はF8TがT＝0.85FAy、F10TがT＝0.75FAyで求め、有効断面積Ayは軸断面積Aの0.75倍で概算できます。

短期許容値を1.5で割ると長期値になります。（一級建築士 頻出：F8T=640N/mm²・F10T=900N/mm²のF値と設計ボルト張力の計算が繰り返し出題）

ボルトの許容せん断応力度を整理した表を示します。

ボルト種別長期許容値（N/mm2）短期許容値（N/mm2）
F10T（高力ボルト）150225
F8T（高力ボルト）120180
4T（中ボルト）70105

まとめ

今回はボルトの許容せん断応力度について説明しました。意味が理解頂けたと思います。許容せん断応力度は、設計ボルト張力、摩擦係数などが関係します。許容せん断応力度の値だけでなく、求め方まで理解したいですね。下記も勉強しましょう。

ボルトの許容せん断応力の計算と表は？1分でわかる計算

設計ボルト張力とは？高力ボルトの耐力計算と標準ボルト張力の使い方

【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！約1,100語の用語集＋476点の図解集セット⇒　建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット

この記事の内容を○×クイズで確認する

この記事で学んだ内容は、無料の○×問題集でも確認できます。

意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。

ゼロ所長の構造力学問題集で確認する

ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営（16年以上）。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学（改訂版）」（工学社）。

わかる構造力学 わかる構造力学（改訂版）

▼用語の意味知らなくて大丈夫？▼

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集

▼同じカテゴリの記事一覧▼

▼カテゴリ一覧▼

▼他の勉強がしたい方はこちら▼

建築構造がわかる基礎図解集

【無料】ゼロ所長が解説！建築士試験の構造を効率よく学ぶ

・試験に出るポイントをわかりやすく解説

・今すぐnoteで学ぶ　⇒　 ゼロから学ぶ建築士試験の構造

わかる1級建築士の計算問題解説書

計算の流れ、解き方がわかる！1級建築士【構造】計算問題解説集

わかる2級建築士の計算問題解説書！

【30%OFF】一級建築士対策も◎！構造がわかるお得な用語集

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集
pdf版の学習記事

プロフィール

建築の本、紹介します。▼

すぐにわかる構造力学の本

同じカテゴリの記事一覧

Topへ >>

  1. HOME > 鋼構造の基礎 > ボルトの許容せん断応力度は？1分でわかる値、求め方、m12、許容せん断応力との違い
  2. 1級の過去問(計算)解説
  3. わかる建築構造の用語集・図解集
  4. 1頁10円！PDF版の学習記事