JPH03213216A - 亀裂進展抑止方法 - Google Patents
亀裂進展抑止方法Info
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- JPH03213216A JPH03213216A JP986290A JP986290A JPH03213216A JP H03213216 A JPH03213216 A JP H03213216A JP 986290 A JP986290 A JP 986290A JP 986290 A JP986290 A JP 986290A JP H03213216 A JPH03213216 A JP H03213216A
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- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 5
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 4
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- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 3
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Landscapes
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
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。
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、繰返し荷重を受けて疲労亀裂が発生しやすい
橋梁、クレーン、建設機械等の機械９構造物寿命延長対
策として好適な、亀裂進展抑止方法に関する。
橋梁、クレーン、建設機械等の機械９構造物寿命延長対
策として好適な、亀裂進展抑止方法に関する。
従来、橋梁、クレーン、建設機械等の機械。
構造物の構成部材に疲労亀裂等の亀裂が発見された場合
の寿命延長対策としては、下記方法がよく用いられてい
る。
の寿命延長対策としては、下記方法がよく用いられてい
る。
（１） 溶接補修法：亀裂部を除去して再溶接する方
法。
法。
（２）ストップホール法：第７因子面図に示すように、
構成部材１に発生した亀裂２の画先端部に、部材表裏に
通ずる円形貫通孔すなわちストンブホール１ｏを明けて
、亀裂先端の高い応力集中を緩和する方法。
構成部材１に発生した亀裂２の画先端部に、部材表裏に
通ずる円形貫通孔すなわちストンブホール１ｏを明けて
、亀裂先端の高い応力集中を緩和する方法。
（３） 高カボルト摩擦接合法：第８図（Ａ）平面図
、（Ｂ）側面図に示すように、亀裂２を覆う添接板１１
を構成部材１の表裏両面に当てて高力ボルト１２で締め
付は摩擦接合する方法で、図示のように上記（２）のス
トップホール法を併用する場合が多い。
、（Ｂ）側面図に示すように、亀裂２を覆う添接板１１
を構成部材１の表裏両面に当てて高力ボルト１２で締め
付は摩擦接合する方法で、図示のように上記（２）のス
トップホール法を併用する場合が多い。
しかしながら、このような方法には次のような欠点があ
る。
る。
（１１溶接補修法は、溶接により高い引張残留応力が導
入されるため、比較的短寿命で亀裂が再発、進展するこ
とがある。また大掛かりな工事内容となるため、供用下
では行い難いという問題がある。
入されるため、比較的短寿命で亀裂が再発、進展するこ
とがある。また大掛かりな工事内容となるため、供用下
では行い難いという問題がある。
（２） ストップホール法は、施工的には最も簡単で
あるが、ストップホール１０部の応力集中により比較的
短寿命でストップホール１０端に亀裂が再発、進展する
ことがある。
あるが、ストップホール１０部の応力集中により比較的
短寿命でストップホール１０端に亀裂が再発、進展する
ことがある。
（３）高力ボルト摩擦接合法は、亀裂開口の拘束に加え
て添接板１１の応力分担により、安定した寿命延長効果
が期待できるが、平坦な構造部に発生した比較的大きな
亀裂に通用が限られる。また＜１１と同様に大掛がりな
工事内容となる。
て添接板１１の応力分担により、安定した寿命延長効果
が期待できるが、平坦な構造部に発生した比較的大きな
亀裂に通用が限られる。また＜１１と同様に大掛がりな
工事内容となる。
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
ストップホール法に準じた簡単な施工内容により機械、
構造物の構成部材に発生した亀裂の進展を適確に抑止す
ることができ、高力ボルト摩擦接合法に準じた安定した
寿命延長効果を発揮することができる亀裂進展抑止方法
を提供することを目的とする。
ストップホール法に準じた簡単な施工内容により機械、
構造物の構成部材に発生した亀裂の進展を適確に抑止す
ることができ、高力ボルト摩擦接合法に準じた安定した
寿命延長効果を発揮することができる亀裂進展抑止方法
を提供することを目的とする。
そのために本発明は、機械、構造物の構成部材に発生し
た亀裂を挾む適宜数の対向位置に対で部材表裏に通る適
宜形状２寸法の貫通孔を穿設し、同貫通孔に荷重受治具
を挿入したうえ同治具に荷重負荷治具を係合させて上記
対向荷重受治具が接近し上記亀裂の開口を止める方向に
荷重を負荷して固定することを特徴とする。
た亀裂を挾む適宜数の対向位置に対で部材表裏に通る適
宜形状２寸法の貫通孔を穿設し、同貫通孔に荷重受治具
を挿入したうえ同治具に荷重負荷治具を係合させて上記
対向荷重受治具が接近し上記亀裂の開口を止める方向に
荷重を負荷して固定することを特徴とする。
本発明亀裂進展抑止方法においては、構成部材に発生し
た亀裂を挾む適宜数の対向位置に貫通孔を穿設し、そこ
に荷重受治具を挿入したうえ荷重負荷治具で荷重を負荷
しておくだけで、亀裂に繰返し荷重が作用しても亀裂先
端部に高い応力集中が生ずることなく、従って亀裂進展
は適確に抑止され、構成部材は亀裂が発生しているにも
拘らず、長期使用に耐えることができる。
た亀裂を挾む適宜数の対向位置に貫通孔を穿設し、そこ
に荷重受治具を挿入したうえ荷重負荷治具で荷重を負荷
しておくだけで、亀裂に繰返し荷重が作用しても亀裂先
端部に高い応力集中が生ずることなく、従って亀裂進展
は適確に抑止され、構成部材は亀裂が発生しているにも
拘らず、長期使用に耐えることができる。
本発明亀裂進展抑止方法の実施例を図面について説明す
ると、第１図は本発明方法の基本原理を示す平面図、第
２図は第１実施例。
ると、第１図は本発明方法の基本原理を示す平面図、第
２図は第１実施例。
第３図は第２実施例、第４図は第３実施例。
第５図は第４実施例を示し、それぞれ（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂに沿った断面図、第６図は具体
的実験例の説明図である。
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂに沿った断面図、第６図は具体
的実験例の説明図である。
まず第１図において、機械、構造物等の構成部材ｌに作
用する荷重Ｓによって亀裂２が発生し、その中央部にお
いてδ、の開口量を示している。
用する荷重Ｓによって亀裂２が発生し、その中央部にお
いてδ、の開口量を示している。
そこで、本発明亀裂進展抑止方法においては、この亀裂
２を挾む適宜数の対向位置に対で、構成部材１の表裏に
通る例えば円孔等の適宜形状１寸法の貫通孔３１１ ３
２＋ ａ！ｌを、ドリル加工等によって穿孔する。こ
のとき好ましくは、亀裂２両先端部にスト・ノブホール
１０を明ける。
２を挾む適宜数の対向位置に対で、構成部材１の表裏に
通る例えば円孔等の適宜形状１寸法の貫通孔３１１ ３
２＋ ａ！ｌを、ドリル加工等によって穿孔する。こ
のとき好ましくは、亀裂２両先端部にスト・ノブホール
１０を明ける。
次いで、この貫通孔３ｓ、３２，３９に後述する荷重受
治具を挿入したうえ、それに係合する荷重負荷治具を構
成部材１表裏両面に当て、対向荷重受治具が接近し亀裂
２の開口を止める方向の荷重Ｐ１．Ｐ２ 、Ｐ９を負荷
して固定する。
治具を挿入したうえ、それに係合する荷重負荷治具を構
成部材１表裏両面に当て、対向荷重受治具が接近し亀裂
２の開口を止める方向の荷重Ｐ１．Ｐ２ 、Ｐ９を負荷
して固定する。
これにより、亀裂２の開口量は図中点線で示すように６
２に減じて、その後の亀裂進展が抑止されることになる
。なお亀裂２を挾んで穿設する貫通孔３１等の対数は多
いほど効果は大きいが、その数は亀裂２寸法と後述する
荷重負荷治具の寸法との関係で自ずと制限があり、また
荷重負荷治具は、多数対配設するためにできるだけコン
パクトであることが望ましい。
２に減じて、その後の亀裂進展が抑止されることになる
。なお亀裂２を挾んで穿設する貫通孔３１等の対数は多
いほど効果は大きいが、その数は亀裂２寸法と後述する
荷重負荷治具の寸法との関係で自ずと制限があり、また
荷重負荷治具は、多数対配設するためにできるだけコン
パクトであることが望ましい。
次に第１実施例の第２図において、構成部材１ａに発生
した亀裂２ａを挾んで明けた円孔状の貫通孔３ａに、−
杯に充填される直径で構成部材１ａの表裏両面に突出す
る長さの丸棒状の荷重受治具４ａを差し込んだうえ、対
向する荷重受治具４ａを抱持する棒状の荷重負荷治具５
ａを構成部材１ａの表裏両面にセントする。この荷重負
荷治具５ａには同治具の一部であるねじ６ａを設けてお
り、これを締め付けることにより、対向荷重受治具４ａ
、４ａが接近し亀裂２ａの開口を止める方向の荷重Ｐを
負荷することができる。
した亀裂２ａを挾んで明けた円孔状の貫通孔３ａに、−
杯に充填される直径で構成部材１ａの表裏両面に突出す
る長さの丸棒状の荷重受治具４ａを差し込んだうえ、対
向する荷重受治具４ａを抱持する棒状の荷重負荷治具５
ａを構成部材１ａの表裏両面にセントする。この荷重負
荷治具５ａには同治具の一部であるねじ６ａを設けてお
り、これを締め付けることにより、対向荷重受治具４ａ
、４ａが接近し亀裂２ａの開口を止める方向の荷重Ｐを
負荷することができる。
また第２実施例の第３図においては、第１実施例と同様
の手順で貫通孔３ｂに荷重受治具４ｂを差し込んだうえ
、同様の荷重負荷治具５ｂを予め高温に熱して、構成部
材１ｂの表裏両面にセントし、その焼ばめ効果により荷
重Ｐを作用せしめるようにしている。
の手順で貫通孔３ｂに荷重受治具４ｂを差し込んだうえ
、同様の荷重負荷治具５ｂを予め高温に熱して、構成部
材１ｂの表裏両面にセントし、その焼ばめ効果により荷
重Ｐを作用せしめるようにしている。
更に第３実施例の第４図において、第１゜第２実施例と
同様の手順で貫通孔３Ｃに荷重受治具４Ｃを差し込んだ
うえ、荷重受治具４ｃを抱持し外周面にテーパーを有す
るリング状の荷重負荷治具５Ｃと、その外側にテーパー
面で外嵌されたリング状の荷重負荷治具６ｃとを、構成
部材ＩＣの表裏両面にセントし、荷重負荷治具６Ｃを矢
印７Ｃの方向に打ち込むことにより荷重Ｐを負荷するこ
とができる。なお荷重負荷後、繰返し荷重によりテーパ
一部が緩むことが懸念されるため、溶接８Ｃによって両
荷重負荷治具５ｃ、６ｃを固着することが望ましい。
同様の手順で貫通孔３Ｃに荷重受治具４Ｃを差し込んだ
うえ、荷重受治具４ｃを抱持し外周面にテーパーを有す
るリング状の荷重負荷治具５Ｃと、その外側にテーパー
面で外嵌されたリング状の荷重負荷治具６ｃとを、構成
部材ＩＣの表裏両面にセントし、荷重負荷治具６Ｃを矢
印７Ｃの方向に打ち込むことにより荷重Ｐを負荷するこ
とができる。なお荷重負荷後、繰返し荷重によりテーパ
一部が緩むことが懸念されるため、溶接８Ｃによって両
荷重負荷治具５ｃ、６ｃを固着することが望ましい。
更にまた第４実施例の第５図において、上記各実施例と
同様の手順で貫通孔３ｄに荷重受治具４ｄを差し込んだ
うえ、ねじテーパー面で嵌合する２重リング状の荷重負
荷治具５ｄ、６ｄを、構成部材１ｄの表裏両面にセット
し、荷重負荷治具６ｄを矢印９ｄの方向に締め付けるこ
とにより荷重Ｐを負荷することができる。
同様の手順で貫通孔３ｄに荷重受治具４ｄを差し込んだ
うえ、ねじテーパー面で嵌合する２重リング状の荷重負
荷治具５ｄ、６ｄを、構成部材１ｄの表裏両面にセット
し、荷重負荷治具６ｄを矢印９ｄの方向に締め付けるこ
とにより荷重Ｐを負荷することができる。
以下に、本発明方法の効果を調べるために溶接構造モデ
ルによる疲労試験を行った具体的実験例を、第６図につ
いて説明する。
ルによる疲労試験を行った具体的実験例を、第６図につ
いて説明する。
試験体は縦６５５鶴、横３５０ｍ、厚さ１０鰭の板材に
スチフナーを付けたモデルで、変動荷重２０ ｔｏｎを
負荷して疲労試験を行また。その結果繰返し数９．７
Ｘ １０５回で、図４鎖線円内に示すように横方向に長
さ９５ｍ（ｊ疲労亀裂となり、Ｉ！続して試験を行うと
図４曲線の点線で示すように進展することが予ｔされた
。
スチフナーを付けたモデルで、変動荷重２０ ｔｏｎを
負荷して疲労試験を行また。その結果繰返し数９．７
Ｘ １０５回で、図４鎖線円内に示すように横方向に長
さ９５ｍ（ｊ疲労亀裂となり、Ｉ！続して試験を行うと
図４曲線の点線で示すように進展することが予ｔされた
。
そこでこの時点で試験を中断し、上記第１実施例の方法
で、図中鎖線円内に示すように亀裂の開口を止める方向
の荷重を負荷した。
で、図中鎖線円内に示すように亀裂の開口を止める方向
の荷重を負荷した。
なおこのときストップホールは加工しなか−た。その後
、中断前と同条件で疲労試験を晒開した結果、疲労亀裂
の進展は全く生ぜず、本発明方法の効果が確認された。
、中断前と同条件で疲労試験を晒開した結果、疲労亀裂
の進展は全く生ぜず、本発明方法の効果が確認された。
要するに本発明によれば、機械、構造物σ構成部材に発
生した亀裂を挾む適宜数の対［位置に対で部材表裏に通
る適宜形状１寸法σ貫通孔を穿設し、同貫通孔に荷重受
治具を１人したうえ同治具に荷重負荷治具を係合さ４て
上記対向荷重受治具が接近し上記亀裂のｉ４゜ 口を止める方向に荷重を負荷して固定することにより、
ストップホール法に準じた簡単な施工内容により機械、
Ｉｌ構造物構成部材に発生した亀裂の進展を適確に抑止
することができ、高力ボルト摩擦接合法に準じた安定し
た寿命延長効果を発揮することができる亀裂進展抑止方
法を得るから、本発明は産業上極めて有益なものである
。
生した亀裂を挾む適宜数の対［位置に対で部材表裏に通
る適宜形状１寸法σ貫通孔を穿設し、同貫通孔に荷重受
治具を１人したうえ同治具に荷重負荷治具を係合さ４て
上記対向荷重受治具が接近し上記亀裂のｉ４゜ 口を止める方向に荷重を負荷して固定することにより、
ストップホール法に準じた簡単な施工内容により機械、
Ｉｌ構造物構成部材に発生した亀裂の進展を適確に抑止
することができ、高力ボルト摩擦接合法に準じた安定し
た寿命延長効果を発揮することができる亀裂進展抑止方
法を得るから、本発明は産業上極めて有益なものである
。
第１図は本発明亀裂進展抑止方法の基本原理を示す平面
図、第２図は第１実施例、第３図は第２実施例、第４図
は第３実施例、第５図は第４実施例を示し、それぞれ（
Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂに沿った断面図
、第６図は具体的実験例の説明図である。 第７図は従来のストップホール法を示す平面図、第８図
は従来の高力ボルト摩擦接合法を示し、同図（Ａ）は平
面図、同図（Ｂ）は側面図である。 １、ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、Ｌｄ−・・構成部材、２．２ａ
、２ｂ、２ｃ、２ｄ−−・亀裂、３．。 ３２．３９．３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ−−−貫通孔、４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ＝−荷重受治具、５ａ、６ａ、５
ｂ、５ｃ、６ｃ、５ｄ、６ｄ・・・荷重負荷治具、Ｐ、
、Ｐ２．Ｐ、、Ｐ・・・荷重。
図、第２図は第１実施例、第３図は第２実施例、第４図
は第３実施例、第５図は第４実施例を示し、それぞれ（
Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂに沿った断面図
、第６図は具体的実験例の説明図である。 第７図は従来のストップホール法を示す平面図、第８図
は従来の高力ボルト摩擦接合法を示し、同図（Ａ）は平
面図、同図（Ｂ）は側面図である。 １、ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、Ｌｄ−・・構成部材、２．２ａ
、２ｂ、２ｃ、２ｄ−−・亀裂、３．。 ３２．３９．３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ−−−貫通孔、４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ＝−荷重受治具、５ａ、６ａ、５
ｂ、５ｃ、６ｃ、５ｄ、６ｄ・・・荷重負荷治具、Ｐ、
、Ｐ２．Ｐ、、Ｐ・・・荷重。
Claims (1)
- 機械、構造物の構成部材に発生した亀裂を挾む適宜数の
対向位置に対で部材表裏に通る適宜形状、寸法の貫通孔
を穿設し、同貫通孔に荷重受治具を挿入したうえ同治具
に荷重負荷治具を係合させて上記対向荷重受治具が接近
し上記亀裂の開口を止める方向に荷重を負荷して固定す
ることを特徴とする亀裂進展抑止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP986290A JPH03213216A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 亀裂進展抑止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP986290A JPH03213216A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 亀裂進展抑止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03213216A true JPH03213216A (ja) | 1991-09-18 |
Family
ID=11731951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP986290A Pending JPH03213216A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 亀裂進展抑止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03213216A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007044795A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 亀裂進展阻止構造、亀裂進展阻止方法及び亀裂進展防止装置 |
| KR100738782B1 (ko) * | 2005-11-11 | 2007-07-12 | 위아 주식회사 | 균열 수리장치 |
| JP2007216313A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Univ Of Ryukyus | 亀裂進展抑制方法 |
| WO2013061982A1 (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | 株式会社Ihi | 金属部材の疲労亀裂進展抑制方法及び疲労亀裂進展抑制された金属部材 |
| JP2014091950A (ja) * | 2012-11-02 | 2014-05-19 | Toyota Auto Body Co Ltd | 亀裂進展防止構造 |
| JP2016061062A (ja) * | 2014-09-18 | 2016-04-25 | 株式会社Ihi | 亀裂進展防止装置と方法 |
| CN111719445A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-09-29 | 李品 | 一种小型桥梁养护用裂缝修复加固装置 |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP986290A patent/JPH03213216A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007044795A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 亀裂進展阻止構造、亀裂進展阻止方法及び亀裂進展防止装置 |
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| WO2013061982A1 (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | 株式会社Ihi | 金属部材の疲労亀裂進展抑制方法及び疲労亀裂進展抑制された金属部材 |
| US8984955B2 (en) | 2011-10-27 | 2015-03-24 | Ihi Corporation | Method of arresting fatigue crack growth in metal member, and fatigue crack growth-arrested metal member |
| JPWO2013061982A1 (ja) * | 2011-10-27 | 2015-04-02 | 株式会社Ihi | 金属部材の疲労亀裂進展抑制方法及び疲労亀裂進展抑制された金属部材 |
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| CN111719445A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-09-29 | 李品 | 一种小型桥梁养护用裂缝修复加固装置 |
| CN111719445B (zh) * | 2020-07-03 | 2021-09-21 | 山西省高速公路集团太原有限责任公司 | 一种小型桥梁养护用裂缝修复加固装置 |
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