ねじの降伏応力度評価

質問

単純ばりが全ねじ棒でできていて自由端に垂直荷重を作用させたとき、固定端でねじが降伏しないかを検討したいのですが、ねじの断面係数はどうなるのでしょうか？単純にπd^3/32で計算してよいのでしょうか？（例えばM10ならπ*10^3/32）
ねじの断面性能値の表のようなものがあるのならそのページを教いただけると助かります。

また、
最大縁応力度も単純にM/Zから算出できるものなのか？
ねじの許容降伏応力度は丸棒と同じなのか？
ご存知でしたらお願いします。

回答No.1

ys528 · ベストアンサー

建築構造屋です。

実務ではボルトに曲げがかかるような設計はおこないませんが、
ボルトに引張力が加わる場合、ボルト呼び径から断面積を算出し、ねじ切りぶを考慮してσ/fが0.8以下になるよう設計しています。これは呼び径とねじ切り考慮の有効径の比が0.9でみておけば安全側だからなのだと思います。
同じような考えで、断面係数は呼び径から算出し、σ/fを0.7以下に抑えればよいのではないでしょうか。
σ=M/Zで良いです。

もう少し詳細に計算したいのであればJIS規格のねじ山寸法から有効径を出して断面係数を算出すればよいと思います。
このときのσ/fは1.0以下です。

許容応力度ｆは材質によりますが、長期であればf=F/1.5、短期であればf=Fです。
Fは、SS400であればF=235N/mm2、SM490ならF=325N/mm2、SR235ならF=235N/mm2です。

お礼

ご回答ありがとうございます。
素人考えでねじ切り部に特別な剛性が秘められているのではなどと期待していましたが、丸鋼と同じなんですね。