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鋼材の歪(ひずみ)とは

建築鉄骨で鋼材を扱う場合には少しでもズレていた場合に人力でどうにかできるものではありません。

鋼材は溶接の熱や環境などでも変形してしますものなのです。

その曲がるチカラはものすごく、戻そうにもなかなか戻らないことが多いです。

今回は鋼材の歪(ひずみ)について解説していきます。

歪(ひずみ)とは

鋼材に溶接などの熱を加えることによって曲がりが生じることを歪といいます。

板厚が薄い部分に溶接を行った場合にま曲がってしまいます。

板厚が厚かったとしても溶接長が長くなってしまうと溶接部分に熱が集中してしまう為曲がりが生じます。

細長い鋼材などのメッキに付ける際にも熱を加えるので曲がりが生じます。

なぜ歪むのか?

鋼材というの溶接などの熱を加えるとその部分が高温になり局部的に膨張をします。

その熱が冷える際に極端に収縮を始めます。

収縮した部分というのは鋼材といえどすごいチカラで引っ張るられてしまいます。

その際に鋼材全体に曲がりが生じてしまうのです。

プレートなどは元々トイレットペーパーのようにコイルをにしてある為曲がった状態で出来上がります。

この曲がった状態にレベラーという真っ直ぐにする機械でチカラを加えて平らな鉄板にしていきます。

もともと長時間曲がっていた鋼材なので曲がった応力をいうのはどうしても残り続けてしまうのです。

溶接や穴あけなどで応力がそのままコイルの形に戻ろうとする為変形してしまうことがあるのです。

歪がある状態だと製品として成立しない為歪が生じた場合には歪を取らないといけません。

歪の取り方

歪の取り方は少々手間がかかりますが取れないことはありません。

歪を取る作業とすれれば以下のような方法があります。

ハンマーで叩く

板厚の薄いものや局部的でほんの少しの歪であればハンマーなどで叩けば歪は取れます。

ハンマーで叩く場合には力強く叩きすぎるとまた違った形に変形してしまう恐れがある為、注意しましょう。

ガスで熱を加える

板厚が厚くなると局所的にガスで熱を加えて曲がるようにしてその後ハンマーやジャッキなどでチカラを加えることによって元の製品の寸法に戻すことができます。

鉄骨工事で使われる鋼材は基本的にガスで炙って歪取りをすることが多いです。

ガスも炙りすぎると鉄が溶けてしまうのでチカラを加えると曲がるくらいの炙り方を覚えないといけない為経験が必要になります。

矯正機で歪を直す

溶接長が長く、尚且つ板厚が厚いものといえばBHなどが代表的です。

BHはウェブ面とフランジ面を溶接しなければいけない為、必ずと言っていいほど歪が生じてしまいます。

BHというのは歪む前提で溶接を行っているので専用の矯正機に製品をセットして歪を取り除いていきます。

まとめ

鋼材というのは溶接などの熱を加えて製品を作っていきます。

熱が加わることで変形が起きてしまうのは必然的なことです。

歪が起こる原因と歪む可能性があるものは経験によって蓄積されていきます。

歪が起こりすぎて歪取りの処置も出来ないほど曲がりが酷いこともたまにあります。

溶接の方法や歪まないような板厚に代替えするなどの事前の処置を考えて製品を検討するのもトラブルを防ぐためにも必要です。

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