熱伸びによるボルト接合部の | 建材何でもQ&Aチャンネル | 【建材ナビ】建築材料・建築資材専門の検索サイト

この質問は解決済です。

気温変化により建物で異音が発生しています。
構造は鉄骨の梁柱ブレース構造で、部材はボルト接合されています。
以下についてご質問致します。
・繰り返しの温度変化によりボルトが緩むことが有りませんか。また、強度上の問題がないでしょうか。
・構造内の温度変化の許容範囲はどのように考えればいいでしょうか。

こんばんは、pabarotteさん。
建物の用途、面積、構造体が重量鉄骨なのか軽量鉄骨なのか、ブレースが丸鋼なのかアングルなのか判らない中での回答となります。ご了承下さい。いままでの経験上、温度変化で異音が発生すると言う事がありませんでしたので、温度変化はどの程度の温度の差があるのでしょうかね。と言う疑問が残ったままでの回答です。
・温度変化による柱・梁等の接合部では、ナットの緩みはないと言ってよいでしょう。
地震や凍上等のより想定以上の力が加わった時や、錆害によりボルトがちぎれる(せん断破壊)場合はありますが、一般的にはごくまれな事と考えます。
この異音ですが、ひょっとしたらブレースが緩んだりしておりませんかね。丸鋼ブレースのターンバックル(締め付け部材)による緩みがで、ブレースが伸びた状態にあるとき等は、考えられない事もありませんね。
ちなみに鋼材の温度変化による長さの変化は、次式で計算されます。断面形状には関係しません。
δ= α・L・dT
δ :長さの変化量、α:鋼の線膨張係数α= 12×10-6 /℃、L:鋼材の長さ、dT:温度変化量(゜C)
たとえば
20℃から50℃に気温が変化する時のレールの伸びひずみは
ε=αΔt = 12×10-6/℃×(50–20)℃ = 0.000360 となり
20mのレールの伸びは
Δl = εl = 0.000360×20000mm = 7.2 mm となる様です。
曖昧な回答しか出来ず申し訳ありません。参考になれば何よりです。