ボルト滑り抵抗計算機は、ボルト接合部の滑り抵抗を推定するために設計されたツールです。 構造の アプリケーション。滑り抵抗は、接続された 2 つの材料が外部荷重を受けて互いに滑るのを防ぐ力です。ボルト接合では、滑り抵抗は材料間の摩擦、ボルトに適用される予張力、接続部のボルト数などの要因によって決まります。この計算機は、エンジニアや設計者がボルト接合が滑ることなく外部の力に耐えられることを確認するのに役立ちます。
滑り抵抗は、せん断力を受ける可能性のある 2 つの表面をボルトで接続する橋梁、建物、機械などの構造設計において非常に重要です。適切な滑り抵抗を確保することで、構造全体の安全性と完全性が向上します。
ボルト滑り抵抗計算式
ボルト接合部の滑り抵抗は次の式を使用して計算できます。
滑り抵抗(F_slip) = μ * N * n
どこ:
- F_スリップ 総滑り抵抗力です(ニュートンまたはポンドで測定)。
- μ 接続された材料間の摩擦係数です。
- N ボルトに適用される垂直力または予張力です (ニュートンまたはポンドで測定)。
- n ジョイント内のボルトの数です。
主要用語の説明:
- 摩擦係数(μ): ボルトで固定される 2 つの材料間の摩擦を表す値。これは、表面の粗さや接触する材料によって異なります。
- 法線力 (N): この 締付力 または、締め付け時にボルトに予張力を加えます。この力により、ジョイントが保持され、滑りが防止されます。
- ボルト数 (n): ジョイント内のボルトの総数。これにより、接続部の滑り抵抗が直接的に増加します。
この式は、ジョイント内のすべてのボルトによって生成される摩擦力の合計を考慮して、総滑り抵抗を計算します。
滑り抵抗の一般基準表
以下に、さまざまな材料のおおよその滑り抵抗値を示す参考表を示します。 ボルトの張力 50 kNおよびさまざまな摩擦係数:
マテリアルペア | 摩擦係数(μ) | ボルト数 (n) | 滑り抵抗(N) |
---|---|---|---|
スチール・トゥ・スチール | 0.3 | 4 | 60,000 |
鉄からコンクリートへ | 0.6 | 6 | 180,000 |
アルミニウムからアルミニウムへ | 0.25 | 4 | 50,000 |
木材から鋼鉄へ | 0.4 | 8 | 160,000 |
この表は、一般的な材料の組み合わせの滑り抵抗の大まかな見積もりを示しており、エンジニアが接続の強度を評価するのに役立ちます。
ボルト滑り抵抗計算機の例
ボルト滑り抵抗計算機がどのように機能するかを理解するために、例を見てみましょう。
シナリオ:
50 本のボルトで鋼鉄同士の接合部を設計しています。各ボルトは 0.3 kN のプレテンションで締め付けられています。鋼鉄表面間の摩擦係数は XNUMX です。接合部全体の滑り抵抗を計算します。
- ステップ1: 次の式を使用します。 F_スリップ = μ * N * n
- ステップ2: 値を代入します。 F_スリップ = 0.3 * 50,000 N * 4
F_スリップ = 60,000N
したがって、ジョイントの滑り抵抗の合計は 60,000ニュートン.
最も一般的な FAQ
ボルト接合部では、外部荷重を受けて接続された材料が互いに滑るのを防ぐため、滑り止めが不可欠です。適切な滑り止めにより、特に橋梁、塔、機械などのせん断力を受ける構造物では、接合部が確実に固定されます。
ボルトの数を増やしたり、ボルトに高いプレテンション(垂直力)をかけたり、摩擦係数の高い材料を使用したりすることで、滑り抵抗を高めることができます。また、接触面を粗くするなどの表面処理によっても摩擦を改善できます。
摩擦係数は、関係する材料によって異なります。たとえば、鋼鉄同士の接続の摩擦係数は通常約 0.3 ですが、鋼鉄とコンクリートの接続の摩擦係数は 0.6 になることがあります。表面処理や潤滑もこの値に影響を与える可能性があります。