締結具における高力ボルトは、摩擦結合、摩擦とボルトせん断および面圧を考慮した結合、軸張力下でのボルトの結合に大別されます。
(1) フリクション接続(フリクションタイプ)
高力ボルトの強い予張力を利用して接続したプレート束をクランプし、ジョイントプレートの接触面間の摩擦によりエッジ応力を伝達する接続方法です。 接触面を介した応力の流れがこの接続方法の最大の特徴です。
摩擦接合、リベット接合、隅肉溶接の応力の流れ。 そこで摩擦接合は、高力ボルトを用いて接合した鋼板に圧力を加え、鋼板の接触面に摩擦を生じさせる方法です。 現在、日本においていわゆる高力ボルト結合というと、この種の摩擦結合を指すことが一般的である。 (ガイド: ファスナーがロックする可能性を減らす方法の説明)
(2) 摩擦、ボルトせん断、耐圧結合を考慮(耐圧)
摩擦結合では、摩擦が失われると滑りが発生し、ボルトロッドが穴壁に押し付けられて面圧が発生し、圧力軸受とボルトロッドのせん断力を介して応力が伝達されます。 このとき、接続には摩擦、圧力、せん断の影響を同時に考慮することができます。 ただし、現時点では接続部の滑りによる耐圧効果が生じていると考えられます。 そのため、構造的には接続部の摺動に伴う変形が避けられず、実使用上問題が発生します。 したがって、この場合には打ち込みボルトを使用してボルト軸を太くし、穴壁に隙間ができないようにする必要があります。
(3) ボルトテンション接続(テンションタイプ)
上記(1)と(2)の2つの形態では、力の作用方向がボルト軸に対して垂直となり、ボルトのウラン方向に追加の力が作用する場合があります。 しかし、張力がかかっているボルトの接合では、ボルトの軸方向に力が働き、接合された鋼板間の圧力の変化に応じて応力が伝達されます。
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