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■どうしてねじ山は三山出ていないといけないの?

 ボルトとナットで締める、たとえば基礎と土台を繋ぐアンカーボルトは、『ねじ山は三山以上出ていること』といった規則が書かれている資料を見ることがあります。
 このような例に限らず、世の中には、理ごとの例がいくつもあります。
 古典的な「はじめチョロチョロ中パッパ、赤子泣いてもふた取るな」というのはかまどでご飯を炊くときの要領らしいですね。

  その類の話で、以前からずっと気になっていた『ねじ山は三山以上出ていること
 確かに、仕様書などに書かれているので、『書かれたとおりにするものだ』という事はわかるのですが、『どうして三山なの』という部分が腑に落ちませんでした。


 誰かに、『どうしてねじ山は三山以上出ていないとだめなのか』と聞かれても、何も答えることが出来ませんでした。

 ある日、暇なので何気なくネットで『ねじ三山』で検索したところ、下記のページに出くわし、なるほど、なるほどと思った次第です。

リング−「ナットを締結した時、どうしてねじ山を3山以上出す方が良いのか?」
                   (ボルトエンジニア株式会社)

 詳しくは上のページを読んで頂ければわかりますが、『ねじ山は三山以上出ていること』の理由は要約すると2つの理由のようです。

■製造面からの理由
 ボルトを製造するときにボルトのねじ部の端部2山程度は、不完全なねじ山が出来やすい部分。そのため、不完全に物となっているかもしれないねじ山を避ける意味で、ボルトの端部から3山以上離した方が良い。

■力学的な理由
 地震時に土台などに引き抜き力(建物が上に持ち上がろうとする力)がかかると、ナット全体に均等に力が加わって抵抗しているのでは無く、下図左のように最初のねじ山が一番抵抗力が大きく、上に行くほど抵抗力が下がるようです。
 しかし、一番上のねじ山でもう一度抵抗力が増すのですが、ねじ山が出ていないと抵抗力が増さない。つまり、本来の抵抗力を発揮できないなるようなのです。

      

  何かモヤモヤしているのが腑に落ちるとなぜかすっきりします。
 そんな問題でした。


■近年の土台とアンカーボルト
 
 『ねじ山は三山以上出ていること』という言葉が重要視されるのは、土台とアンカーボルトの締め付けの時ですが、近年は大きく事情が変わってきています。
 下の左の写真は、アンカーボルトが土台よりも出ています。出ていないとナットが締められず、かつ、どの程度ボルトが出ていれば良いのかを示した言葉が上の事ですが、近年は剛床(ごうゆか)が主流になり、土台に直接厚い合板を張る必要が出てきたために、右の写真のような埋込座金が使われるようになり、ほぼ100%に近い割合で、右の埋込座金が使われるようになりました。
 この埋込座金は、長さが20mm程度もあるために、ボルトとナットが十分に絡み合い『ねじ山は三山以上出ている』必要は無くなりました。

  

 ただ、右の図のような柱や梁をつなぐ「羽子板ボルト」など、ボルトをナットで締め付ける方法の場合は、ナット部分は『ねじ山は三山以上出ていること』が必要です。




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