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せん断加工とは?すぐに分かる意味と、注意すべき「だれ」「ばり」

鋼材は様々な形状に切断されます。この切断する方法の1つにせん断切断(せん断加工ともいう。以降、せん断加工)があります。せん断加工は、能率が良いですが、「だれ」「ばり」などが起きやすく、品質が良いとはかぎりません。今回は、そんなせん断加工について説明します。

せん断加工とは?

せん断加工は、せん断力(ずれ合う力)により鋼材を切断する方法です。ハサミを思い出してください。


ハサミは2つの刃が、ずれ合う力を作用させ、紙を切ります。

ハサミとせん断力の関係

もちろん鋼材を切断するので、ハサミでは無理ですが原理は同じです。鋼材をせん断加工する場合は、せん断機と呼ばれる機械を使います。鋼材を次々と切断する機械で、能率は良いです。※せん断力については、下記の記事が参考になります。

梁のせん断応力度


一方で、「ばり」「だれ」が発生しやすいデメリットがあります。こちらは後述します。

せん断加工と鋼板の板厚の関係

さて、せん断加工はせん断力により鋼材を切断する方法です。鋼材をハサミで切断するイメージを持って頂きたいのですが、鋼材が厚くなると切断が難しくなります。せん断加工が問題なく行える鋼材厚は下記の通りです。

これより厚く、太くなる鋼材はせん断加工できないので注意しましょう。

せん断加工の注意点と「だれ」「ばり」

せん断加工はガス切断などに比べて品質が劣ります。そのため、最小縁端距離の設定がせん断加工では、ガス切断より大きめの値です。

だれ

だれ、とはせん断加工するときに生じる、鋼材のささくれと考えてください。

鋼材のだれ

せん断加工は、鋼材にずれ合う力を作用させるので、このような現象が起きます。だれ、は摩擦面の邪魔になるため、グラインダーで除去します。

ばり

ばり、も「だれ」と同じ鋼材のささくれです。グラインダーで除去します。


以上の、ばりやだれは高力ボルト接合の障害となるため、板厚が13mm以下であってもガス切断をすべきでしょう。

鋼材のばり

せん断加工と最小縁端距離の関係

前述したようにせん断加工は、品質で注意すべきです。鋼構造規準では、高力ボルトの最小縁端距離が設定されていますが、ガス切断に比べて大きい端空きです。詳細は下記の記事が参考になります。

最小縁端距離ってなに?1分でわかるたった1つのポイント

まとめ

今回は、せん断加工について説明しました。せん断加工が理解できたと思います。せん断加工のイメージはハサミです。人力だと紙しか切れませんが、機械の力を使えば、鋼材を切断できます。またせん断加工の注意点(品質面)も併せて覚えましょう。

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