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ENGINEERING CALCULATORS

ボルト接合部の離間・滑りと締付け力

技術計算（試験公開）

1本分の接合部について、外力後に残る締付け力と摩擦保持力、ボルトの引張応力を比較します。

入力条件

単位を選んで数値を入力。全角数字・1/8・1 3/8も使えます。単位を切り替えると数値も換算します。

計算結果

参考計算です。実際の設計への適合性・安全性を保証するものではありません。

条件の図

入力：青い記号を押して編集 結果：赤橙の値・線

計算式・適用条件

Pd=kP; Vd=kV; Fc=max[0,F₀min−(1−C)Pd]; Fslip=μFc; Pd,sep=F₀min/(1−C); Fb=max[Pd,F₀max+CPd]; σ=Fb/At.

同心で軸方向に引く1本分の接合部、1つの摩擦接合面、線形ばねの簡略モデルです。Cは荷重導入位置とボルト・被締結体の剛性を含む実効的な分担率として別途確認します。0.2をどの接合部にも適用する値にはしません。初期軸力は締付けばらつき、なじみ、温度、緩みを考慮した使用状態の範囲を指定します。離間後は圧縮力0とし摩擦保持を見込みません。最大軸力側の引張力は離間後の全外力負担へ連続して切り替えます。滑り後のボルトせん断・穴面圧、偏心・こじり、疲労、ねじ山抜け、座面圧、締付け時のねじりは別計算です。

表示値は丸めています。図は条件の説明図です。材質・物性の初期値は入力例なので、使用する材料・温度・条件の値に置き換えてください。

計算の参考資料
参考情報としてのご利用について

計算式には荷重・支持条件・変形の範囲などの前提があります。入力値・単位・計算式の適用条件を確認してください。図は条件を説明するもので、製作図や安全の証明ではありません。

材料値は代表値や参考範囲であり、製品の品質保証値や、そのまま使える設計許容値ではありません。規格・製品形状・寸法・調質・温度などで変わるため、採用する製品の仕様書や検査証明書などと照合してください。

表示する安全率や判定は、入力条件と計算モデルの範囲に限られます。規格適合・寿命・疲労・接合部などを含む設計全体の安全性を自動で確認するものではありません。実際の設計・製造・使用にあたっては、適用する法規・規格、製品仕様、必要な試験や専門的な検証を別途確認してください。

計算のために入力値をサーバーへ送る処理はありません。計算結果は規格適合や安全の自動判定ではありません。

この計算で求められること

1本分の接合部について、外力後に残る締付け力と摩擦保持力、ボルトの引張応力を比較します。

入力・結果・適用条件を確認する

主な入力

  • 使用状態での最小初期軸力 F₀min
  • 使用状態での最大初期軸力 F₀max
  • ボルトが受け持つ外力の割合 C
  • 1本分の引き離す外力 P
  • 1本分の横方向外力 V
  • 接合面の静摩擦係数 μ
  • 外力に掛ける比較倍率 k
  • ねじ部の引張応力断面積 At
  • 比較用の許容引張応力 σa

得られる結果

  • 外力後に残る最小締付け力 Fc (N)
  • 1接合面の摩擦保持力上限 μFc (N)
  • 最大初期軸力側のボルト引張力 Fb (N)
  • ボルトの平均引張応力 σ (MPa)
  • 最小軸力側の離間に達する外力 Pd,sep (N)
  • 倍率を掛けた引き離し力 Pd (N)
  • 倍率を掛けた横荷重 Vd (N)
  • 離間に対する比較余裕 Pd,sep/Pd (—)
  • 滑りに対する比較余裕 μFc/Vd (—)
  • 引張許容値との比較余裕 σa/σ (—)

Pd=kP; Vd=kV; Fc=max[0,F₀min−(1−C)Pd]; Fslip=μFc; Pd,sep=F₀min/(1−C); Fb=max[Pd,F₀max+CPd]; σ=Fb/At.

同心で軸方向に引く1本分の接合部、1つの摩擦接合面、線形ばねの簡略モデルです。Cは荷重導入位置とボルト・被締結体の剛性を含む実効的な分担率として別途確認します。0.2をどの接合部にも適用する値にはしません。初期軸力は締付けばらつき、なじみ、温度、緩みを考慮した使用状態の範囲を指定します。離間後は圧縮力0とし摩擦保持を見込みません。最大軸力側の引張力は離間後の全外力負担へ連続して切り替えます。滑り後のボルトせん断・穴面圧、偏心・こじり、疲労、ねじ山抜け、座面圧、締付け時のねじりは別計算です。

関連する計算

What this calculator does

For one bolt load share, compare residual clamp force, friction holding force and bolt tensile stress under external loading.

Inputs, outputs and applicability

Inputs

  • Minimum initial preload F₀min in service
  • Maximum initial preload F₀max in service
  • Fraction C of external tensile load added to bolt
  • Separating external force P per bolt share
  • Transverse external force V per bolt share
  • Static friction coefficient μ at the interface
  • Comparison multiplier k on external loads
  • Thread tensile-stress area At
  • Allowable tensile stress σa for comparison

Results

  • Minimum residual clamp force Fc (N)
  • Friction holding limit μFc at one interface (N)
  • Bolt tensile force Fb at maximum initial preload (N)
  • Average bolt tensile stress σ (MPa)
  • Factored load Pd,sep reaching separation at minimum preload (N)
  • Factored separating force Pd (N)
  • Factored transverse force Vd (N)
  • Separation comparison margin Pd,sep/Pd (—)
  • Slip comparison margin μFc/Vd (—)
  • Tensile allowable comparison margin σa/σ (—)

Pd=kP; Vd=kV; Fc=max[0,F₀min−(1−C)Pd]; Fslip=μFc; Pd,sep=F₀min/(1−C); Fb=max[Pd,F₀max+CPd]; σ=Fb/At.

Simplified concentric linear-spring model for one bolt tributary share and one friction interface. Independently establish effective load fraction C including load introduction and bolt/member stiffness; 0.2 is not universal. Enter service preload bounds including tightening scatter, embedment, temperature and relaxation. After separation, compression and credited friction are zero. Maximum-preload tensile force transitions continuously to carrying the full external force after separation. Post-slip bolt shear/hole bearing, eccentricity/prying, fatigue, thread stripping, bearing pressure and tightening torsion are separate.

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