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基礎用語

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機械接合
ボルトやリベットを用いて機械的に部材同士を連結する方法です。その中でも、最も多く用いられている方法は「高力ボルト接合」です。

高力ボルト
高い強度を持ち高い引張力に耐えることができると同時に、ボルトの締付力を均一にできるよう製造されています。以上の高力ボルトの接合方法として、「摩擦接合」または「引張接合」と呼ばれる接合法が知られています。さて、現在建設されている建物に使用されているボルトは、ほとんど全てに「高力ボルト」が用いられています。
高力ボルトの種類について
高力ボルトは以上に示したように、ボルトの締付力を均一にできるように製造されています。そのために、JISB 1186でボルト、ナット、座金の正しい組み合わせが定めてあります。このような規格に関しては、実際にJISのHPや本を読んだ方が正確なので、ここでは改めて説明しません。

摩擦接合
高力ボルト摩擦接合は下の図のように力を伝達します。ボルトにトルクを導入(締め付ける)とボルトに軸力Tが伝わり、その反力Tと板の摩擦係数μをかけたものが摩擦力Tμとして伝達されます。このため、接触面全体で力を伝達するので、ボルト孔欠損による破断は少ないとされています。

支圧接合について
建設構造物の接合部は高力ボルトを用いることが法律で義務付けられています。よって通常、普通ボルトを使用することはありませんが、ここでは普通ボルトを用いた場合について考えてみましょう。普通ボルトは高力ボルトに比べて、締付力も小さく、力の伝達も摩擦→支圧という2段階の挙動を示します。

保有耐力接合
母材の耐力が十分に発揮されるように「接合部の耐力>母材の耐力」となるように破断の検討を行うことです。引張材に代表されるのは「ブレース」ですが、ブレースは主に地震による水平力を受け持ちます。このとき、十分に地震力を吸収するためには、接合部が先に壊れては意味がないのです。よって、保有耐力接合は設計の際、とても重要な概念です。

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