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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

この記事の要点

ボルトの許容せん断応力度はF10Tで長期150・短期225N/mm²、F8Tで長期120・短期180N/mm²、4T（中ボルト）で長期70N/mm²です。

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）の短期許容せん断応力は225×113/1000＝17.0kNで計算できます。

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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

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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？1分でわかる意味、計算、標準ボルト張力、高力


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？1分でわかる意味、計算、標準ボルト張力、高力

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。

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？1分でわかる意味、計算、標準ボルト張力、高力

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