鋼製接続にはどのような種類がありますか?

接続は、構造用鋼骨組みのさまざまな部材を結合するために使用される構造要素です。鉄骨構造は、「梁、柱」などのさまざまな部材が集合したもので、通常は部材端の留め具で互いに接続され、単一の複合ユニットを示します。

接続のコンポーネント

• ボルト
• 溶接
• 接続プレート
• 接続角度

鋼構造物の接続

·リベット接続

橋、電車、ボイラー、飛行機、あるいはボタンのような構造でつながっている巨大な構造物を見たことがあるでしょうか?そうですね、そのボタンはリベットと呼ばれます。リベット接合は、2 つ以上の材料を結合するために使用される機械的留め具の一種です。これらは一連のリベットで構成されており、これらのリベットは材料の穴に挿入され、変形または所定の位置に「固定」されて、確実な接合が形成されます。

リベットは、2 つのシート メタル構造を接続するために使用される円形のロッドです。これらの軟鋼または銅のロッドから形成された接合部は溶接接合部よりも強度が高く、より迅速な組み立てが可能です。

図1：リベットの構造

簡単に言うと、リベット接合は、金属板または圧延鋼片を接合するために使用される永久タイプの留め具です。これらのジョイントは、鋼構造物や橋梁、屋根トラスなどの構造物、貯蔵タンクやボイラーなどの圧力容器で広く使用されています。

·ボルト接続

ボルト接合は、最も一般的なねじ接合の 1 つです。これらは、機械コンポーネントの荷重伝達の主要な手段です。ボルト接合の主な要素は、ねじ付き締結具とボルトの緩みを防止するナットです。

ボルト接合は、部品を結合する手段として建設や機械の設計で広く使用されています。このタイプのジョイントは、ボルトなどの雄ねじの締結具と、他の部品を所定の位置に固定する対応する雌ねじで構成されます。引張接合とせん断接合は、ボルト接合設計の 2 つの主要なタイプです。溶接、リベット留め、接着剤、圧入、ピン、キーなどの他の接合方法も一般的ですが、ボルト接合は材料を接続して機械構造を形成するためによく使用されます。本質的に、ボルト締結は締結具とナットの組み合わせであり、長いボルトとナットが代表的な例です。

ボルトジョイントは、ねじ締め、つまりボルトとナットによって機械部品を一緒に保持するために使用される分離可能なジョイントとして定義されます。これらのジョイントは非永久的なものであるため、個々のコンポーネントを損傷する危険を冒すことなく、メンテナンス、検査、交換のために部材を分解できます。

ボルト接合は、コンポーネントを分解するときにコンポーネントに損傷を与える溶接やリベットのような永久接合よりも大幅に優れています。用途には、時々分解する必要がある 2 つの部品の結合が含まれます。

ボルト接合は主に 2 つの部分で構成されます。ファスナーとナットの組み合わせです。長いボルトにナットが取り付けられたものです。ボルトはコンポーネントに事前に開けられた穴に挿入され、ナットがボルトの嵌合ねじ山に締め付けられます。ボルト締結とは、ボルトとナットの総称です。

ねじ山は、円形のシャフトまたは穴の外側に螺旋状の溝を作成することによって作成されます。ボルト締結の使用環境と用途は多岐にわたります。これらすべての異なるタイプには標準寸法が設定されています。これにより、ボルト接合部がさまざまなブランドで交換可能になります。

図 1: ボルト締結図

·溶接接続

溶接接続の種類

溶接継手の基本的な種類は、溶接の種類、溶接位置、継手の種類に応じて分類できます。

1. 溶接の種類に基づく

溶接の種類に基づいて、溶接はすみ肉溶接、開先溶接（または突合せ溶接）、プラグ溶接、スロット溶接、スポット溶接などに分類できます。さまざまな種類の溶接を図 15 に示します。

1.1.開先溶接（突合せ溶接）

接合する部材を並べた場合、開先溶接（突合せ溶接）と隅肉溶接が行われます。開先溶接はエッジの準備が必要なため、コストが高くなります。開先溶接は、応力の大きい部材に安全に使用できます。角突合せ溶接は板厚8mmまでのみ対応可能です。さまざまなタイプの突合せ溶接を図 16 に示します。

1.2.すみ肉溶接

すみ肉溶接は、接合される 2 つの部材が異なる平面にある場合に行われます。この状況はより頻繁に発生するため、隅肉溶接は突合せ溶接よりも一般的です。すみ肉溶接は表面処理が少なくて済むため、より簡単に行うことができます。ただし、開先溶接ほどの強度はなく、応力集中の原因となります。隅肉溶接は、強度よりも剛性が設計を左右する軽度の応力がかかる部材に好まれます。さまざまなタイプの隅肉溶接を図 17 に示します。

1.3.スロットとプラグの溶接

スロット溶接とプラグ溶接は、必要な隅肉溶接の長さが達成できない場合に隅肉溶接を補うために使用されます。

2. 溶接位置に基づく

溶接位置に基づいて、溶接は平坦溶接、水平溶接、垂直溶接、頭上ウェルなどに分類できます。

関節の種類に基づいて

継手の種類に基づいて、溶接は突合せ溶接継手、重ね溶接継手、ティー溶接継手、コーナー溶接継手に分類できます。

·ボルト溶接接続