高強度ボルトの技術要件

高強度鋼製のボルト、または大きな予締め力を必要とするボルトは、高強度ボルトと呼ばれます。高強度ボルトは、主に橋梁、レール、高圧・超高圧機器の接続に使用されます。このようなボルトの破壊は、ほとんどが脆性破壊です。超高圧機器に使用される高強度ボルトは、容器の密閉性を確保するために大きな予応力を必要とします。

通常のボルトと高強度ボルトでは、機械的特性と計算方法が異なります。高強度ボルトは、まず内部に予張力Pを加えて応力をかけ、接続部間の接触面に摩擦抵抗を発生させて外部荷重を支えます。一方、通常のボルトは外部荷重を直接支えます。高強度ボルトによる接続は、構造がシンプルで機械的性能が優れ、取り外し可能であるという利点があります。また、交換が容易で、疲労耐性があり、動荷重下でも緩まないという利点から、非常に有望な接続方法です。

1. 対象内容及び適用範囲　本技術要求事項は、移動機械及び設備の製造、設置及び検査工程における鋼構造高強度ボルト接合部の技術要求事項を規定する。本技術要求事項に規定されていない内容については、関連する国家規格に従って実施するものとする。本技術要求事項は、高強度ボルト接合を必要とする移動機械の鋼構造に適用される。本技術要求事項は、製造工場及び現場での設置における品質管理及び施工方法に適用される。

2. 関節表面処理

（１）摩擦式高強度ボルト接合では、接合部の接合面は密着し、十分な摩擦係数を有することが必要です。設計図に接合面の処理要件が指定されていない場合は、以下の規定に従って処理を行うものとします。高強度ボルトの接合面には、表面の錆や油などの不純物を除去するために、サンドブラストまたはショットブラストを施し、Sa2.5規格を満たし、粗さは５０〜７５μm、摩擦係数は０．４０以上とします。図面に規定がある場合は、図面の規定に従うものとします。（２）処理された高強度ボルト接合部の摩擦面には、汚れや油による汚染を防ぐための保護措置を講じるものとします。高強度ボルト接合部の摩擦面にいかなるマーキングも施すことは厳禁です。工場での保管中、輸送中、および設置現場での保管中は、接続面の汚染を防ぐために特別な注意を払う必要があります。設置担当者は、高強度ボルトの接続プレートと母体接続面の清浄度、および摩擦面の特性を保護することに特に注意を払う必要があります。接続プレートの接続面および母体接続面をグラインダーで研磨することは禁止されています。

3. 高強度ボルト摩擦面の滑り止め係数の検査

滑り止め係数の検査は、鋼構造物の製造バッチを単位とし、単一プロジェクトの2000tごとに1つの製造バッチとみなし、2000t未満のものは1つのバッチとみなす。各表面処理工程を検査する必要がある。バッチごとに3セットの試験片を用意する。接続が外部企業に普及される場合、各対応企業が滑り止め係数の検査を実施する。(1) 滑り止め係数試験に使用する試験片は、工場または普及企業で加工する必要がある。試験片と代表する鋼構造部材は、同じ材料で、同じバッチで製造され、同じ摩擦表面処理工程を採用し、同じ表面状態を持ち、同じ性能レベルの同じバッチの高強度ボルト接続ペアを適用し、同じ環境条件下で保管する必要がある。滑り止め係数試験は、GB50205「鋼構造物工事の施工品質の受入基準」の試験方法に従って実施する。 （２）滑り止め係数検査の最小値は、設計規定値以上でなければならない。上記の規定値を満たさない場合は、部品の摩擦面を再処理する必要がある。処理後、部品の摩擦面を再検査する。

4. 鋼構造物用摩擦式高強度ボルトの接続および設置

（１）取り付け前の準備 （２）適合するボルト、ナット、ワッシャーを選定する。連結トルク係数の保証期間は納品日から６ヶ月である。 （３）以下の条件に該当するボルト、ナット、ワッシャーは不適合であり、使用は禁止されている。 a. 出所（製造元）が不明なもの。 b. 機械的特性が不明なもの。 c. トルク係数kが不明なもの。 d. ひび割れ、傷、バリ、曲がり、錆、ねじ山の摩耗、油染み、湿り気、または欠陥のあるもの。 e. 性能試験報告書のないもの。 f. 他のロットのボルトと混ざっているもの。 g. 長さが不十分なボルト、すなわち、締め付け後にボルトの頭部がナットの端面を露出させないもの。一般的に、ナットの端面から突き出る長さは２〜３山が好ましい。 h. 接続ペアのトルク係数が保証期間を超えているもの。輸送および保管中は防水に特に注意する。 （４）六角頭大高強度ボルトの施工前に、工場ロットごとに高強度ボルト接続ペアのトルク係数を再検査する。各ロットにつき８セットを再検査し、８セットの平均トルク係数は０．１１０〜０．１５０の範囲内であるべきである。標準偏差は０．０１０以下でなければならない。トルク係数の再検査方法は、GB５０２０５「鋼構造工事施工品質受入基準」の規定に従って実施する。高強度ボルトの設置は、試験後速やかに実施しなければならない。