機械設計におけるボルトの選択

パフォーマンスグレードボルト鉄骨接合部に使用されるボルトの等級は、3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、1.9、12.9など、1級以上に分けられます。ボルト等級の具体的な意味は、例えば等級4.8のボルトの場合、4は引張強度を表し、0.8は降伏強度と引張強度の比を表します。つまり、等級4.8のボルトの引張強度は400MPaで、降伏強度は400x0.09MPaです。同様に、他のボルト等級も同じ意味を持ちます。

高強度ボルト通常のボルト
高強度ボルトも輸入語とみなすことができます。英語の翻訳は、高強度摩擦プレ締め付けボルトで、摩擦プレ締め付けという4つの単語を省略する必要があります。この省略は重要ではなく、多くの初心者に大きな混乱を引き起こしています。ボルトの等級から、ボルトの性能を測る指標は強度であることがわかります。引張強度であれ降伏強度であれ、最終的には材料の許容応力です。一部の書籍では、性能レベルが8.8以上のボルトを高強度ボルトと呼んでいます。しかし、私たちが普段目にする普通のボルトの多くは、グレード10.9や12.9もあり、その価格は普通のボルトと同じです。今は高強度ボルトの性能レベルについては考えないことにしましょう。この問題は応力の観点からのみ説明します。
高強度ボルトは、2つの部品を締め付け、事前締め付け力によって最大静摩擦力を高めることに依存しています。高強度ボルト、それらは張力を受けるだけで、せん断力を受けません。2つの物体が互いに対して動く場合、それは設計上の欠陥であり、不適格な設計であることを示します。この点は非常に重要です。それは、2つの部品が溶接のようにしっかりと接続されていることを意味します。それらが滑る場合、それは溶接の失敗を示し、確立された機械計算モデルは不正確です。剛性は、トルクを伝達できる堅固な接続を示します。これは、設計者が高強度ボルトを設計するための重要なポイントであり、通常のボルトと高強度ボルトの本質的な違いでもあります。
そして、通常のボルトのグレード 8.8 は、高強度のみを表します。
通常のボルトボルトは自身の強度に頼ってせん断力に抵抗します。機械解析の観点から見ると、通常のボルトは機械計算上のヒンジであり、スライドできます。大げさに言えば、2つの物体は締め付けなくてもスライドできます。ボルトの機能は単に2つの物体を接続することであり、ボルトが引っ張られない限り、2つの物体はスライドできます。
通常のボルトと高強度ボルトの違いは、使用されている材料の強度にあります。