導入
鋼構造中空断面（SHS）の片側接合は、何十年もの間、エンジニアにとって難題でした。しかし、ますます普及しているこの構造材料には、溶接以外にも、様々な種類のファスナーや接合方法が存在します。この記事では、これらのSHS接合方法のいくつかについて、その利点と欠点を考察します。中国のホロボルトSHS の片側のみにアクセスできる拡張ボルトです。
設計者がSHSの二軸強度や美しい対称形状の美しさを理由にSHSを選択する場合、しばしば問題となるのは、別の構造部材をSHSにどのように接合するかということです。構造部材の場合、高い荷重に耐えられることから、溶接やボルト締めが好まれることが多いです。しかし、溶接に制限がある場合や、認定溶接工、セットアップ、解体費用、そして周囲の防火対策にかかる高額な人件費を避けたい場合、エンジニアは機械式ファスナーに頼らざるを得ません。
しかし、英国建設鋼材協会（BCSA）、鉄骨構造協会（SCI）、CIDECT、南アフリカ鉄骨構造協会（SAISC）、オーストラリア鉄骨協会（ASI）、米国鉄骨構造協会（AISC）といった著名な機関が、SHS接合部の設計を支援する世界的な設計ガイドを発行しており、その助けは得られます。これらのガイドでは、SHS接合部に適した様々な機械的ファスナーについて説明されており、その中には以下が含まれます。
一般的な機械式ファスナー
貫通ボルトは一般的に使用されますが、鋼管壁は本質的に柔軟性が高いため、追加の加工作業なしにプレテンション締結具を使用することは一般的に困難であり、接合部は静的せん断力のみを考慮して設計される傾向があります。また、正方形または長方形の鋼管部材の対向面への接合は、現場での組み立てが困難で時間がかかります。多くの場合、補強材を管内に溶接して補強する必要があり、追加の溶接コストが発生します。
SHS部材の表面にねじ付きスタッドを使用できますが、溶接ガンや関連機器といった重くて扱いにくい機器を使用する必要があります。この場合も、部材を溶接する場合と同様の配慮が必要です。この工程は、現場に送る前に製作工場で事前に行うことができます。場合によっては、スタッドとSHS面の接合部に形成される可能性のあるカラーを除去するために、凹穴や座ぐり穴が必要になることもあります。完成品はボルト接合のように見えますが、SHSの片側のみに接合されています。
ブラインドスレッドインサートは一般的に入手可能ですが、元々は構造用鋼材ではなく板金用に設計されているため、掴める材料の量に制限があり、用途が限られています。また、取り付け工具も必要となり、手動タイプを選択した場合は多少の手間がかかる可能性があります。
ブラインドリベットはアクセスが制限される状況に適していますが、小径で軽荷重用しか提供されていない傾向があります。高負荷構造接合には適しておらず、ほとんどの場合、特殊な取り付け工具用の空気圧/油圧供給が必要になります。
中国のホロボルト– 構造用鋼材用拡張ボルトのパイオニア
拡張ボルトの紹介
今日、拡張ボルトは、ボルト、拡張スリーブ、そして円錐状のナットで構成される機械式ファスナーとして認識されています。ボルトを締め付けると、スリーブの内側でナットが押し上げられ、くさび効果が生じてファスナーが拡張します。この「ブラインド接続」技術は、他の構造部材のウェブへの接続にも容易に使用できます。従来のボルト締めや溶接接続とは異なり、拡張ボルトは、ファスナーを予め開けた穴に挿入し、トルクレンチで締め付けるだけで、迅速に設置できます。設置プロセスが迅速化されるため、現場での作業が削減され、建設プロジェクトのコストと期間が短縮されます。
ホロボルトの取り付け
Hollo-Boltsの取り付けは比較的簡単で、基本的な工具のみで可能です。メーカーの説明書に記載されている通り、スリーブとコーン型ナットを収容できるよう、鋼材には大きめの穴が予め開けられています。ただし、SHS内で製品が開くように穴の位置を慎重に調整する必要があります。つまり、穴同士が接近したり、端に近づいたりしないようにしてください。
鋼材は製作工場で完全に準備され、現場に搬送されます。現場においては、迅速な設置の利点を最大限享受できます。Hollo-Bolt®を設置する前に、締結する部材の面同士が接触している必要があることにご注意ください。この工程を完了するには、施工業者は中国のホロボルト取り付け中に本体が回転するのを防ぐために、スパナでカラーを締め、校正されたトルクレンチを使用して製造元が推奨するトルクで中央のボルトを締める必要があります。
投稿日時: 2025年4月6日
