JPH01164807A - 高力ボルト摩擦接合用シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、橋梁や建造物環一般鋼構造物における高力ボ
ルト締めによる接合面の摩擦力を高め、所望の接合強度
を得るボルト接手手法に採用するための、接合面相互間
に介在せしめる増摩擦用シー１〜材に関する。

〈従来の技術〉 従来、橋梁、建造物環一般鋼構造物の現地組み立て施行
に当たっては、接合部の接合手段とじて従来のりヘット
１法に代り、溶接工法か多用されるか、最近の傾向とし
て構造物か大型化したり、使用鋼材か高強度化するに伴
って、溶接施工法では特別な注意か必要なため、現場的
制約もあって溶接施工できない部分や、応力の集中する
重要な部分に対しては、高張力鋼ボルトによるボルト締
め接合法が併用され、その採用頻度もますます増加の傾
向にある。このような高張力鋼ボルト接合法は、従来の
リベット接合法かリベットのせん断により接合部応力を
伝達しているのに対し、高強度の高張力鋼ボルトを降伏
点付近まで締め付けることにより生ずる接合面相互間の
摩擦力によって、接合部材間に作用する応力を伝えるも
のであるため、応力伝達の要素となる接合面の摩擦係数
か極めて重要な要件となる。因みに、日本の建築基準法
においては、ボルト締めによる接合面の摩擦係数を０．
４５以上と規定している。

これかため、この種のボルト締め接合面の取扱いについ
ては、一般にはミルスケールか存在したり、或は、ショ
ウブプライマー、さび止め塗料や」−塗塗料か塗布しで
あると、接合面における摩擦係数を極度に低下させるこ
ととなり、ひいては締め付は強度を弱めたり、締め付は
後においても弛みを生し易いため、定期的な締め直しを
必要とするのて、通常はクラインタ処理もしくはショッ
トプラス１−やサンドブラストなとのプラスト処理によ
りミルスケールを除去し、接合面については叙状の如き
塗料を塗布することなく金属素地のままて］二場から現
地に発送する手段か採られている。

しかしなから、実際的な施工に際しては、プラスト処理
によるミルスケールの除去が困難な場合か多く、また工
場発送から現地における組立作業まての期間かまちまち
であるため、ミルスケール除去後の経過期間が長い場合
には赤さびの発生か甚だしく、高所作業てのワイヤフラ
ジ等による危険なさび落し作業を必要としたり、また場
合によ・っては赤さびか進行して所謂コツ鎖状なととな
り、これらはさひ落し後において金属素地面に孔食的な
極度の肌荒れを生し、接合面の接触面積か少なくなるこ
とや強度の低下をきたすなどの欠点かあった。

さらにまた、−に記の経過期間か短い場合には、ミルス
ケール除去後の地金面のままで接合されることとなるか
、完全な地金面よりも全面に均一な極〈軽度の赤さびが
存在する場合の方か摩擦係数か大きくなって接合強度上
好ましいため、場合によっては施工の直前において食塩
水もしくは、その他の赤さび発錆促進剤を塗布して極く
軽度の均一な錆を発生させたうえて締め付は施工するな
どの煩雑な手段か採用されている。

さて、本発明者等は−１−記の諸問題に鑑みて、これら
を解決する方法（特願昭４７−１２３３３号、ボルト接
手方法）を提案し、特許第９３４８３１号を得ている。

この方法の特徴は、炭化硅素、珪砂等の如き増摩性のあ
る物質を配合した常温硬化性または熱硬化性塗料をボル
ト締め工法により接合すべき接合面に塗布し転帰した後
、ボルト締めすることにあり、工場から現地組立までの
期間に亘る接合面における過度のさびの発生と汚染とを
防止し、ボルト締め付は施工に際してはワイヤブラシ作
業を、また逆にざひ発生の促進処理などを必要とせす、
しかも、摩擦係数の増大（例えは０．６２）により効果
的な締め付けが可能となり、接合面の接合強度を格段に
改善することに成功した。

〈発明か解決しようとする問題点〉 ト述の先願発明は、鋼構造物のボルト接合施工法として
極めて有効な手段を提供したか、施工に当りなお次のよ
うな欠点か見出された。即ち、１）、炭化硅素のように
、粗粒°Ｃ１しがも比重の大きい顔料を配合して現地て
塗装するに好適な塗料状とするためには、必然的に塗料
の粘度を高める必要があり、従って塗装時、塗膜厚が厚
くなって締め付は後、厚みが漸減するため経時的にボル
トに作用する張力（軸力）か低下して再締め付は作業を
要する。

２）、令状塗料のため塗装のむらやだれを生し易く作業
性が極度に悪く、また、現地屋外ての塗装作業は、雨天
、降雪等気象条件によって支障を受けるうえ、作業者に
より塗装状態か変って、均一適止なポル１ル接手強度か
得難い。

３）、接合面への塗装時、ボルト穴に塗料か入り、これ
かボルト締め付は作業の障害となる。

なとの不具合かあった。

〈問題点を解決するための手段〉 上記の諸問題に鑑みて、本発明者は、さきに特願昭６２
−２０１１８３号によりこれら問題点を解決するボルト
接手方法を提案した。その発明の要旨とするところは、
高力ボルト締め工法により接合すべき接合部相互間にア
ルキド、フェノール、エポキシ系などの常温硬化性また
は熱硬化性の樹脂を粘結剤として炭化硅素のような増摩
擦性粉体を塗布もしくは含浸させた金属の板、箔、プラ
スチツクシートまたは紙などの薄板材を介在させた状態
てボルト締めすることを特徴とするボルト接手方法にあ
り、この方法によって前記問題点を解決するための手段
とした。本願発明は、上記先願発明方法を実施するため
に使用する接合面相互間に介在せしめる高力ボルト摩擦
接合用シートに関するものてあって、その発明の要旨と
するところは、金属もしくは非金属の薄いシート状の基
材と、該基材の表面に分散して任意の接着剤て付着せし
めた高硬度かつ強靭性の例えば、アランタム、カーボラ
ンタム、アルミナ、ジルコニヤ、高正相窒化はう素など
の砥粒の如き粉９粒体と、上記基材に塗布もしくは含浸
せしめた気化性防錆剤とを基本的構成要素とした高力ボ
ルト摩擦接合用シートにある。

〈作　用〉 本発明の上記シートは、工場において充分な管理のもと
て製作されるため、均質な製品が得易く、従って所望の
摩擦係数の保証上有利である。

上記のシートの基材としては、比較的薄手の鉄板か、も
しくは鉄、アルミニューム、亜鉛などの金属極薄板、箔
や、薄手のプラスチックシート、織布、不織布９紙など
が採用できる。これらの基材に例えば炭化硅素、酸化ア
ルミニューム、酸化ジルコニウム、ＣＢＮ、タイヤモン
ト等の粒径のほぼ均一な高硬度かつ強靭性の増摩擦性粉
１粒体なアルキッド、フェノール、エポキシ系などの常
温硬化性または熱硬化性の樹脂よりなる合成樹脂接着剤
か、にかわ、ゼラチン、デキストリンなどの任意の接着
剤を粘結剤として極力均等厚さの薄層に塗布するか浸漬
、含浸せしめるものとする。

尚、上記基材には、気化性防錆剤、例えば、亜硝酸ジシ
クロヘキシルアンモニウムを主剤とする気化性錆止剤を
塗布もしくは含浸せしめるものとする。

この増摩擦性粉粒体付着シート材の使用に当っては、接
合面の形状、寸法に等しく、または適宜の形状寸法に切
断し、かつボルトの貫通孔を設け、要すれば該接合面の
一方に接着剤または粘着剤等により仮付けした後、他の
接合部材の接合面を重ねて高張力鋼ボルトにより王者を
強く締め付は固定する。

本発明は、先願発明と相異して、現場における接合面へ
の塗装作業は皆無てあり、単に前記シート材を接合面相
互間に介在させて高力ホルトにより締め付ける作業のみ
であるから、極めて組立作業か簡便、効率的であり、高
所作業を容易化てきる。

尚、本発明におけるシート材の増摩擦性粉粒体の付着層
は均一な薄層であるから、ボルトによる締め付けにより
、各粉２粒体は個々に対向する鋼材接合面双方に食い込
むため、所望の摩擦係数の実現のみならず、該粉粒体の
接合面上での経時的移動は生し難く、従って初期の締め
付は力の減退を生しないので、定期的増し締めの必要か
ない利点かある。・ 尚、接合面の処理であるか、ミルスケール除去もしくは
付着のままか、或は、軽度のさび止め処理剤塗装のまま
でも差支えない。

さて、一般に高力ボルト接手部は、最終仕上げとして他
の部分と同様に防錆塗装か施され、該接合部材間の間隙
も塗料によって密封されるが、塗装前に浸入した水分か
残留していると、接合部および高力ボルトに発錆し、材
質の劣化９弱化を招来して、接合強度上問題なしとしな
かったが、本発明シートにおいては、気化性防錆剤を基
材に塗布もしくは含浸せしめであるので、防錆塗装後板
金接合部材間に残留水分か存在しても、高力ボルトおよ
び接合部材を気化性防錆剤の気化蒸気か金属面を包み長
期に亘って防錆効果を発揮するので、高力ボルトや接合
面の発錆による材質の劣化を効果的に防止することか可
能である。

〈実　施　例〉 次に本発明の詳細な説明する。

実施例１ 油溶性フェノール樹脂　　　２５％ （重量％以下同じ） 炭化硅素粉末　　　　　　　１５％ シナキリ油　　　　　　、２０％ 亜硝酸ジシクロヘキシルアンモニウム（粉末）２％ ナフテン酸コバルト　　　　１％ ミネラルスピリット　　　　残部 上記配合の塗料状のものを厚さ約０．１■■の紙に薄く
塗布し、乾燥させて本発明に謂う増摩擦性粉粒体付着の
高力ボルト摩擦接合用シートを得たのち、これを接合す
べき鋼板（ＳＳ４１　）の金属素地接台面間に挟んで、
高張力鋼（９０Ｋｇ／ｌｌ１ｍ２級）製高力ボルトて所
定の締め付は軸力を与え、従来公知の各種表面処理状態
のものと比較して摩擦係数（平均値）を対比したところ
、次の表１に示す如〈従来公知の何れのものよりも高い
摩擦係数が得られて効果的なことか確認された。

表　　１ 実施例２ 実施例１と同し配合の塗料状のものを、厚さ２０ミクロ
ンのアルミニューム箔に塗布し、乾燥させて同じくシー
ト材を得た後、これを接合すべき鋼板（５Ｍ５０　）の
接合面（ミルスケール付）間に挟んで、高張力鋼（９０
Ｋｇ／ｍｍ２級）製品カボルトを用いて所定の締め付は
軸力を与えて摩擦係数を測定したところ、実施例１と略
々間等の係数か得られた。

次に同時に軸力変化についても測定したところ、前述の
先願におけるような軸力低下の傾向は認められなかった
。

尚、この場合は、アルミニュームと高張力鋼との間の電
位差から、アルミニュームか慣性陽極となり母材の高張
力鋼を電気的に防食保護する効果も期待出来て効果的で
ある。

尚、実施例におけるフェノール系接着剤に代り、にかわ
、ゼラチンなどのタンパク質系接着剤やデキストリンの
如き澱粉質系接着剤を粘結剤として配合し同様に実施し
たところ、合成樹脂系接着剤よりも摩擦係数か若干劣る
程度で日本の建築基準法に規定している０、４５以上の
摩擦係数は得らｌ れることか確認された。

実施例３ 上記実施例１と同様の二組の検体の接合部材および締め
付は用高カボルトを夫々３％の食塩水て濡らした後、一
方には、実施例１と同一のシートを介在させ、他方には
介在させないで所定どおり締め付け１次いて両検体の全
周を夫々ラッカーにて塗装し隙間を密月して６ケ月間放
置後、開放点検したところ、後者のものは、接合部材お
よびボルト双方に甚だしい発錆を見たか前者の接合部材
およびボルト双方共発錆は全く認められず、シート−に
付着させた気化性防錆剤の有効性を確認した。尚、シー
ト基材として吸水性のある紙を使用する場合には、予め
気化性防錆剤の水溶液あるいはアルコール溶液を塗布あ
るいは含浸させ、乾燥後、増摩擦性粉粒体の付着処理を
行うようにしてもよろしい。

〈発明の効果〉 要するに本発明に依れば、接合面の所期の摩擦係数を得
るに当り、従来の如き、接合面に対して軽度のさびの自
然発生待ちや、さびの促進剤の使用、あるいは特許第９
３４８３１号に開示された如き、炭化硅素等増摩性物質
配合の塗装等の煩雑かつ非能率な作業を排除し、Ｔ場に
おいて予め製作した気化性防錆剤および増摩擦性粉粒体
付着のシート材を単に接合面間に挟み込んて高力ボルト
で締め付ける極めて簡単容易な作業に改善せしめ得たの
て、その効用は多大である。また、気化性防錆剤の併用
によってボルト締め接合部の高力ボルトおよび接合面の
発錆な効果的に防止し、もって長期に亘り、これら部材
の劣化を防止して、接合部強度維持のため有効な手段を
提供し得て甚だ有益である。

特許出願人　　株式会社ケミカル山本

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、金属もしくは非金属の薄いシート状の基材と、該基
   材の表面に分散して付着せしめた高硬度かつ強靭性の粉
   、粒体と、上記基材に塗布もしくは含浸せしめた気化性
   防錆剤とを基本的構成要素とした高力ボルト摩擦接合用
   シート。