【ボルト工学】高速道路等の陸橋の鉄骨を止めているボ

Question

【ボルト工学】高速道路等の陸橋の鉄骨を止めているボルトはなぜフランジボルトを使用しないのですか？

フランジボルトはボルト頭に平らなヒダが付いたボルトで緩み止めになります。

なぜ緩みやすいボルトを使用して、フランジボルトを使用しないのでしょう？

Accepted Answer

フランジボルトの『緩みにくさ』が発揮されるシチュエーションと、陸橋の鉄骨が想定するシチュエーションが異なるからです。

ボルトが緩む原因は幾つもありますが、その中でもフランジボルトが効果的なのは座面の陥没です。これはネジを締めつけ過ぎたり、締結後に外力が掛かった際に起きます。
　また座面の陥没以外にも、ネジが緩んでしまった後にフランジ部が若干の摩擦抵抗を生むため、脱落しにくくなる効果もあります。
　つまりフランジボルトは『陥没するような強度の締結材』や『仮に緩んでしまっても、脱落の可能性は下げたい』というシチュエーションに有効です。
　また座金に比べて部品点数を下げられる事、他の緩み止め対策に比べて低コストで済む点がメリットです。

対する鉄骨の鉄骨の場合、そもそも締結材は高強度ですから陥没の懸念はありません。
　また脱落どころか、そもそも「緩む」こと自体が許されません。コスト面より安全面、締結の持続力が最優先されます。
　このような場合はフランジボルトではなく、他のより効果の強い(つまりよのりハイコストな)緩み止め対策を使用します。

Answer

高速道路等の鉄骨に使われているボルトは「高力ボルト」であって、強度の高い鋼材で作られていて、かつ、管理された十分なトルクで締め付ける使いかたをします。締め付けの管理によって、適切な軸力が導入されるので、緩むことはありません。
http://www.bolten.co.jp/images/product/catalog/Pamphlet_1.pdf

高力ボルト摩擦接合：
https://korikikun.com/high-strength-bolted-friction-type-joint/

また、フランジボルトとサイズの範囲が異なります。
　高力ボルト　　　M16～M30
　フランジボルト　M4～M16

フランジボルト：
https://www.urk.co.jp/contents/elements/element21.html

Answer

フランジボルトでなくても平座金を入れますよね。
これは母材に対する力を分散させるという意味では同じ効果があります。

だったら平座金を入れ忘れる心配のないフランジボルトのほうが作業効率もよさそうに感じますが、フランジボルトですと締め付けていくとどうしても母材（鉄骨）表面を傷つけてしまいます。

安全性や強度が求められるのでなるべく傷はつけないで済む、通常のボルト+平座金が選ばれているのだと思います。

Answer

フランジが緩み止めになる訳では無く、ボルトとナットが緩むかどうかはネジ山の接触面の力です。

ボルト工学：陸橋の鉄骨に使用されるボルトの特徴とは