高力ボルトの配置（ピッチ・端空き）は？規定値と設計での使い方

この記事の要点

高力ボルトの配置では「ピッチ（ボルト中心間距離）」と「端空き（ボルト中心から板端までの距離）」が重要です。

鋼構造設計基準ではピッチは公称軸径の2.5倍以上、端空きは1.5倍以上と規定されています。

実務では一般的にピッチ60mm・端空き40mmが使われることが多いです。

配置が狭すぎると施工性が悪化し、広すぎると接合効率が下がります。

ピン接合部のボルト本数はボルト本数＝梁せい/100で概算でき、最低2本必要です。

梁せい350の場合は切り上げて4本とします。

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建築物には大きく分けて２つのボルトが使用されています。１つが高力ボルト、２つ目が普通ボルト（中ボルトや単にボルトと呼ぶ）です。

実務の世界では、「高力ボルト」やハイテンションボルトを略して「ハイテン」と呼んでいます。また、建築基準法で、構造上主要な部分には高力ボルトを使用することが明記されているため、構造部材に普通ボルトを用いることはありません（しかし、軽微な部分や意匠上の組み立て材には、普通ボルトを使用します）。

今回は、高力ボルトの本数や配置のルール、決まり事について説明します。※普通ボルト、高力ボルトについては、下記が参考になります。

中ボルトとは？1分でわかる意味、規格、強度区分、戻り止め、高力ボルトとの違い

高力ボルトとは？読み方・種類（F10T・S10T）・規格・摩擦接合の特徴

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ボルトのピッチと端空き

ボルトの配置は、ピッチと端空きによって決まります。

ピッチとは、ボルトの中心間距離のことを言います。

一般的にピッチは60ｍｍ、端空き40ｍｍが採用されています。

鋼構造基準によれば、ピッチは公称軸径の2.5倍以上と定められています。

一般に用いる高力ボルトはＭ16～Ｍ22程度ですので、60ｍｍを用いても問題ないでしょう。

※ピッチについては、下記が参考になります。

ネジのピッチとは？並目・細目の違いとボルト径ごとの規格一覧

端空きについても、公称径の2.5倍以上あると良いですが、一般的に40ｍｍあれば最少端空きをクリアしているので問題にされていません。

ピッチや端空きは出来るだけ大きくとると良いとされています。それは、応力の流れをスムーズにするためだったり、端空きを大きくとればせん断力による端抜け破断を防ぐことができるからです。

接合部のボルト本数＝梁せい/100で

さて、鉄骨造で高力ボルトを用いる部分で多いのが小梁などのピン接合部分と、大梁の継手部分です。大梁の継手に用いる高力ボルトの本数は保有耐力接合になるよう確認する必要があります。※小梁、大梁については下記が参考になります。

小梁とは？読み方・特徴・種類・大梁との違い

大梁（おおばり）とは？読み方・小梁との違い・記号

一方、ピン接合部分のボルト本数は簡単に決めることができます。これは、

・ボルト本数＝梁せい/100

と言えます。例えば、梁せいが400だった場合、高力ボルトの本数は4本です。また、切りの悪い梁せい（例えば350とか）は数字を切り上げて使います。梁せいが350の場合は4本にしてください。※梁せいについては、下記が参考になります。

梁せいとは？初心者にもわかる梁幅との違い・スパンとの関係、鉄骨、rcの違い

但し、ボルト１本は認められていませんから、梁せいが100の場合でも最低２本は必要になります。

構造的には、最適なボルト本数を決めようと思うと、せん断力に対して高力ボルト１本当たりのせん断力耐力で比較しますが、この決め方だとあまりにも煩雑になります。また、高力ボルトの本数が多くなったとしても、鉄骨数量にはほとんど影響がありませんから、余裕が大きくてもいいのです。

また、概ね上記の方法でボルト本数を決めて問題ないですが、設備荷重によって非常に荷重が重い場合は別途、せん断力とせん断耐力の検討を行う必要があります。

混同しやすい用語

ピッチ

ボルトの中心間距離のことで、一般的に60mmが採用されます。

鋼構造基準では公称軸径の2.5倍以上と定められています。

端空きとは異なり、ピッチはボルトどうしの間隔を指し、端空きは部材端部からボルト中心までの距離を指します。

端空き

部材の端部からボルト中心までの距離で、一般的に40mmが採用されます。

端空きを大きくとることで端抜け破断を防ぐことができます。

ピッチに対して、端空きはボルト間の距離ではなく部材端部とボルトの距離を表し、公称径の2.5倍以上が推奨されます。

試験での問われ方｜管理人の一言

ボルト1本の配置は認められていないため、梁せいが100でも最低2本必要です。

また設備荷重が非常に重い場合は「梁せい/100」の概算ではなく、せん断力とせん断耐力を別途検討してください。

大梁継手は保有耐力接合の確認が必要な点も重要です。（一級建築士頻出：大梁継手の保有耐力接合の確認と高力ボルト本数の算定が繰り返し出題）

高力ボルトの配置を整理した表を示します。

配置項目	一般的な寸法	最小条件
ピッチ（ボルト間隔）	60mm	公称軸径の2.5倍以上
端空き	40mm	公称軸径の1.5倍以上
本数（ピン接合）	梁せい÷100（切り上げ）	最低2本

まとめ

今回は高力ボルトの配置について説明しました。一般的なボルトピッチや端空きは覚えておきましょう。また、ボルト本数＝梁せいの1/100も覚えておくと便利ですよ。その他、高力ボルトの特徴に関しては、下記の記事を参考にしてください。

高力ボルトとは？読み方・種類（F10T・S10T）・規格・摩擦接合の特徴

摩擦接合と支圧接合の違い

接合部と接合方法について

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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）

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