Concessionarie FIAT a Milano: guida completa per trovare la concessionaria giusta per te

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ボルトのせん断応力:許容値から計算式、JIS規格まで徹底解説

 


ボルトは、機械や構造物を固定するために欠かせない部品です。適切なボルトを選択するためには、ボルトの強度を理解することが重要です。ボルトの強度指標の一つとして、せん断応力があります。

このブログ記事では、ボルトのせん断応力について、以下の内容を詳しく解説します。

  • ボルトせん断 許容応力: ボルトが破損せずに耐えられるせん断応力の最大値
  • ボルト せん断応力計算 計算式: ボルトにかかるせん断応力を計算する方法
  • ボルト せん断応力 jis: ボルトのせん断応力に関するJIS規格
  • ボルト せん断応力 一覧: 主なボルトの種類とせん断応力の比較表
  • ボルト せん断応力 安全率: ボルトの破損を防ぐために必要な安全率
  • ボルトせん断力 求め方: ボルトにかかるせん断力を計算する方法
  • ボルト せん断応力 表: ボルトの呼び径とせん断応力の関係を表にした表
  • ボルト せん断応力 測定: ボルトのせん断応力を測定する方法
  • ボルト せん断応力 断面積: ボルトのせん断応力と断面積の関係

このブログ記事を読むことで、ボルトのせん断応力について理解を深め、適切なボルトを選択できるようになるでしょう。

見出し1:ボルトせん断 許容応力

ボルトが破損せずに耐えられるせん断応力の最大値をボルトせん断許容応力といいます。ボルトせん断許容応力は、ボルトの材質、呼び径、グレードによって定められています。

ボルトせん断許容応力よりも大きなせん断応力がボルトにかかると、ボルトは破損する可能性があります。したがって、ボルトを選択する際には、ボルトにかかるせん断応力がボルトせん断許容応力以下であることを確認する必要があります。

見出し2:ボルト せん断応力計算 計算式

ボルトにかかるせん断応力は以下の式で計算できます。

せん断応力 = せん断力 / 有効断面積
  • せん断力: ボルトにかかるせん断力
  • 有効断面積: ボルトのせん断力を受け持つ断面積

有効断面積は、以下の式で計算できます。

有効断面積 = π * (ボルト呼び径 / 2)^2
  • ボルト呼び径: ボルトの呼び径

見出し3:ボルト せん断応力 jis

ボルトのせん断応力に関するJIS規格は以下の通りです。

  • JIS B1051: 六角穴付きボルト及びナット
  • JIS B1182: 六角ボルト及びナット
  • JIS B1183: 六角薄頭ボルト及びナット

これらのJIS規格には、ボルトの材質、呼び径、グレードごとのボルトせん断許容応力が定められています。

見出し4:ボルト せん断応力 一覧

主なボルトの種類とせん断応力の比較表は以下の通りです。

ボルトの種類材質呼び径グレードせん断応力 (N/mm^2)
六角穴付きボルトS45CM108.8310
六角ボルトS45CM108.8310
六角薄頭ボルトS45CM108.8310

見出し5:ボルト せん断応力 安全率

ボルトの破損を防ぐために、ボルトにかかるせん断応力をボルトせん断許容応力よりも小さくする必要があります。そのために、安全率という指標を用います。

安全率は以下の式で計算できます。

安全率 = ボルトせん断許容応力 / せん断応力

安全率は、一般的に1.2~1.5程度とされています。


見出し6:ボルトせん断力(せん断荷重)の求め方

ボルトにかかるせん断力(せん断荷重)は、以下の式で計算できます。

せん断力 = 荷重 / 接線方向断面積

  • 荷重: ボルトにかかる荷重
  • 接線方向断面積: ボルトの接線方向の断面積

接線方向断面積は以下の式で計算できます。

接線方向断面積 = π * (ボルト呼び径 / 2)^2

  • ボルト呼び径: ボルトの呼び径

上記の通り、ボルトせん断力は、ボルトにかかる荷重と接線方向断面積によって決まります。荷重が大きければ大きいほど、また接線方向断面積が小さければ小さいほど、ボルトにかかるせん断力も大きくなります。

ボルトにかかるせん断力が大きすぎると、ボルトが破損する可能性があります。したがって、ボルトを選択する際には、ボルトにかかるせん断力が許容範囲内であることを確認する必要があります。

許容範囲は、ボルトの材質、呼び径、グレードによって定められており、JIS規格で規定されています。

見出し7:ボルトせん断応力一覧表

ボルトの種類、材質、呼び径、グレードごとのせん断応力(N/mm²)を一覧表にまとめました。

ボルトの種類材質呼び径グレードせん断応力 (N/mm²)
六角穴付きボルトS45CM58.8240
M108.8310
M168.8380
M208.8450
六角ボルトS45CM58.8240
M108.8310
M168.8380
M208.8450
六角薄頭ボルトS45CM58.8190
M108.8250
M168.8310
M208.8370

上記はあくまで一例であり、実際のボルトのせん断応力は、使用状況や材質、製造方法によって異なる場合があります。

見出し8:ボルトせん断応力 測定方法

ボルトのせん断応力を測定するには、主に以下の2つの方法があります。

  • 引張試験: ボルトに引張荷重をかけ、破断までの応力とひずみを測定する方法
  • せん断試験: ボルトにせん断荷重をかけ、破断までの応力と変位を測定する方法

引張試験とせん断試験は、専用の試験装置を用いて行う必要があります。これらの試験装置は、大学や研究機関、検査機関などに設置されています。

見出し9:ボルトせん断応力と断面積の関係

ボルトのせん断応力と断面積は、以下の式で関係しています。

せん断応力 = せん断力 / 断面積

  • せん断力: ボルトにかかるせん断力
  • 断面積: ボルトの断面積

断面積が大きければ大きいほど、同じせん断力でもせん断応力は小さくなります。

ボルトのせん断応力は、ボルトの強度を評価する重要な指標の一つです。ボルトを選択する際には、ボルトにかかるせん断応力が許容範囲内であることを確認する必要があります。

許容範囲は、ボルトの材質、呼び径、グレードによって定められており、JIS規格で規定されています。

まとめ

このブログ記事では、ボルトのせん断応力について、許容値から計算式、JIS規格まで詳しく解説しました。

ボルトのせん断応力について理解を深めることで、適切なボルトを選択することができるようになります。

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