溶接  VS  ハックボルト 比較

4つの側面 要素 項目 溶 接 Huck 各メリット・デメリット   イメージ概算コスト    
技術面 1 技術の巧攻 × 溶接技術者確保が、年々困難に  

溶接での製像を

100とした場合

溶 接 Huck
2 品質の確保 溶接検査は高度で時間を要する  
3 ひずみ × 溶接は熱影響を受ける   材料費 26 26
4 位置精度 × 溶接は治具で位置決めしないといけない   材料加工費用 8 17
5 二次作業の発生 × 溶接の熱歪みにはケレン作業が必要となる   溶接材料費用 1
6 技術継承 × 溶接者個人のノウハウが多く、継承が困難である   ボルト費用 5
工程の面 1 加工・作業速度 Huckによる加工部品の組立(生産性向上)   直接人件費 50 15
2 工程管理

Huck工具にて作業速度が安定化される   ケレン作業費 5
3 二次作業の発生 Huckには歪み取り・ケレン作業は発生しない   歪取り作業費 10
4 前塗装の可否 × Huckでは塗装鋼板による製造が可能に(塗装工程省略)   合計費用 100 63
環境面 1 熱・雰囲気ガス × Huckではヒュームやスパッタは発生しません        
2 音・振動 × 溶接は歪み取り時に必ず大きな音が発生        
3 重労働 × 女性・年配の方でも作業が容易        
4 炭酸ガス × Huckは炭酸ガスを必要としません(地球温暖化)        
5 廃棄物の発生 × 溶接はサンダー掛けや、ケレン廃棄物が発生        
コスト面 1 副資材の有無 Huckボルト費用は要するが全体のコストダウンが可能に        
2 生産速度 生産速度upによる全体のコストダウンが可能に        
3 追加作業の有無 × 溶接の熱歪みにはケレン作業が必要となる        
4 穴加工 × Huckによる穴あけ・バリ取費は発生します        

溶接 ⇨  Huck ボルト置換例(ご参考)


溶接 ⇨  Huck ボルト置換例その2(ご参考)

摩擦接合に於いて、引張り強度を増やす手法 

その 摩擦係数の増加 ⇒ ジンクリッチ・ペイントの塗布μ0.40 ~・・・・現在、ジンクリッチペイント有れば?

     ビルなどの建築物は、接合面をわざと錆びさせて、摩擦係数μ0.45以上としています。

その 摩擦係数の増加 ⇒ 硬度の高い、ギザギザ付の鉄板を挟む(μ1.0以上の技術が有りました)

その 摩擦係数の増加 ⇒ ショット・ブラストで鉄板合わせ面の摩擦係数を増やす。μ0.40

その 摩擦面数の増加 ⇒ 上図は、摩擦面を2面とした。複雑になりますが、技術的には数枚でも可能です。

 

その ボルト本数の増加 ⇒ 上図は、摩擦面2面に対し、ボルト1本。2本にすれば単純に2倍の強さです。

 

上記計算例 : 2面摩擦に於いて(片側ボルト1本の場合、上記例:Fyc 7.31kN

その Fyc 1 x μ xN x 1/n x 2面= 1 x 0.40 x 32.9kN x 1/1.8 x 2 14.62kN

     赤錆面⇒摩擦係数μ0.451 x 0.45 x 32.9kN x 1/1.8 x 2 16.45kN

その ギザギザ板 μ1.0 の場合⇒1 x 1.0 x 32.9kN x 1/1.8 x 2 32.56kN

その ショット・ブラストμ0.40 の場合⇒1 x 0.40 x 32.9kN x 1/1.8 x 2 14.62kN

その 摩擦面を4面μ0.20 の場合⇒1 x 0.20 x 32.9kN x 1/1.8 x 4 14.62kN  

その ボルト本数左右とも2本ずつに増加 ⇒ 2x 0.20 x 32.9kN x 1/1.8 x 2 14.62kN  

その 上記の、組合せです。

 

 

上記計算例から判る様に、面の摩擦係数を上げるとボルト本数を増やすのと、同様な効果が得られます。

但し、安定的に、摩擦係数を確保する事が大事です。

又、辷り摩擦面が2面だと、材料をそれ程増加せずに、強度が2倍に出来ます。

 


溶接 ⇨  Huck ボルト置換例その3(ご参考)

    隅肉溶接左右2か所

 強度減少係数=0.8、安全率n=3、溶接継ぎ目の角度θ=0、溶接面積=A (= (-2S ) x a ), a=t/2

Qyw 0.8 x 1/n x (1 + 0.4 x cosθ ) x A ( = (-2S ) x a )  x Fy/3 x 2ヶ所  

0.8 x 1/3 x (1 + 0.4 x cos0 ) x (19.9 - 2 x 5.0) x 5.0/2 x 245/3 x 2ヶ所     

0.8 x 1/3 x 1.4 x 9.9 x 5.0/2  x 245/3 x 2 3.70kN 

溶接 ⇨ Huck ボルト置換例その4(ご参考)

     側面隅肉溶接 左右2カ所
 隅肉溶接左右2個所 : 溶接による強度減少係数=0.8 , 安全率 n = 3 とする

強度減少係数=0.8、安全率 n=3、溶接面積=A (= (-2S ) x a ), a = t/2、降伏強さ=245N/mm2


Qyw 0.8 x 1/n x A ( = (-2S ) x a )  x Fy/3 x 2ヶ所  

0.8 x 1/3 x (23.8- 2 x 5.0) x 5.0/2 x 245/3 x 2ヶ所     

0.8 x 1/3 x 13.8 x 5.0/2  x 245/3 x 2 3.68kN