要点

Aフェルールインサートとは、内側にNCねじ(Unified National Coarse)を切削加工した中実の本体で、後端は閉じています。一方コイルインサートには切削加工されたねじが一切ありません。それは線材のらせんであり、コイルそのものがそのままねじとなり、2本、4本または6本のストラットに溶接されます。意外なのは、呼び径が同じであれば両者は本質的に同じ荷重を負担するという点です。破壊を支配するのはコンクリートのコーンであって、ねじではないからです。したがって耐力では選びません。選定基準はボルトの種類(市販のNCボルトか、専用コイルボルトか)、スラブ厚、そして量産時の単価です。そのうえで、現場での不具合を実際に招く2つの規則 — 正しいセットバックと十分なボルトのねじ込み深さ.

プレキャストコンクリート用 内側NCねじ付き標準フェルールインサート

フェルールインサート

切削加工された本体 · 内側NCねじ· 市販の標準ボルトが使える
VS
オープンコイルインサート — プレキャストコンクリート用のストラット付き線材らせんコイル

コイルインサート

線材らせんコイルをストラット上に · コイルがそのままねじとなる · コイルボルトが必要
図1. コンクリートにねじ穴を設ける2つの方法 — 一方は切削、もう一方は巻線。

1. 直接比較の結論を先に

この話題を扱う記事の多くは答えを埋もれさせています。結論はこちらです。

結論

呼び径が同じなら耐力は引き分けです — 決めるのはコンクリートであって、ねじではありません。フェルールを選ぶのは、現場がすでに常備している普通のNCボルトで恒久接合を行いたい場合、または部材が薄い場合です。コイルを選ぶのは、量産で単価の低いインサートが欲しく、対応するコイルボルトやコイルロッドを在庫することを厭わない場合です。本記事の残りはすべて、この2文の裏づけとなる詳細です。

評価項目フェルールインサートコイルインサート
ねじ中実本体に切削加工した内側NCねじ、後端は閉じている切削加工されたねじなし —線材のらせん。コイルがそのままねじ
対応ボルト標準NCボルト — どこでも市販必要なのはコイルボルト/コイルロッド— 在庫しておくべき専用品
同一径での荷重実質的に同一— 支配するのはコンクリートのコーンであって、ねじではない
支配的な破壊形態コンクリートコーンの引抜き(ねじ込み不足の場合はねじのせん断)コンクリートコーンの引抜き — 底面径 ≈ コーン高さの2倍という典型的なコーン
量産時の単価高い(切削加工)低い(線材成形+溶接)
薄い部材薄スラブ用の短胴タイプあり扁平/平行ストラットの薄スラブ形状が必要
汚れへの耐性細目ねじはノロの侵入で使えなくなることがある — 栓をすること粗く開いたらせんは異物に対してより寛容
最適な用途標準ボルトによる恒久接合、薄いパネル、多業種が混在する現場ボルト供給を自社で管理できる、大量の吊り上げ・荷役用インサート

2. ねじこそが違いのすべて

マーケティング表現を取り払えば、この2製品の間に意味のある違いはただ1つです。穴にどうやってねじを設けるか.

断面比較:フェルール本体に切削加工したNCねじと、線材のらせんコイル フェルール — 切削加工したNCねじ 標準NCボルト 中実の切削加工本体 閉じた後端 コイル — らせんがそのままねじ コイルボルト(専用) 線材のらせん — 切削加工なし ボルトは巻きの間にねじ込まれる いずれの系統でも、ストラットが荷重をコンクリートへ分散させる
図2. 左:フェルール — 切削加工したNCねじを備えた中実本体で、標準ボルトが適合します。右:コイル — 線材のらせんで、ボルトは巻きの間にねじ込まれます。切削加工されたねじは一切存在しません。

他のすべてはここから導かれます。

  • フェルールには切削加工が必要です。通常は快削性の冷間引抜き棒鋼から加工します。費用はかかりますが、世界中どのNCボルトとも噛み合うねじが得られます。
  • コイルには切削加工が不要です— 引抜き線材を巻き、ストラットに溶接するだけです。量産では安価ですが、対応ボルトは専用のコイルボルトまたはコイルロッドであり、現場が在庫し、施工者が紛失しないよう管理しなければなりません。
調達上の落とし穴。コイルインサートは見積書上は20〜30 %安く見えても、実務では割高につくことがあります。すべての固定に、現場の誰も車に積んでいないコイルボルトが必要になるからです。作業班がコンテナにあるNCボルトで固定してしまうのなら、フェルールを指定して、それと戦うのをやめてください。

3. 耐力が判断基準として不適切な理由

技術者はまず荷重表を開き、どちらかが勝つと期待します。しかしそうはなりません。呼び径が同じであれば、フェルールインサートとコイルインサートは本質的に同じ荷重を負担します。理由は商業的なものではなく構造的なものです。接合部はほぼ常にコンクリートで破壊します。ねじが危うくなるはるか手前で。

コンクリートコーンの引抜き破壊。底面径はコーン高さの約2倍 作用荷重 底面径 ≈ コーン高さの2倍 コーン高さ コンクリート 頂点はインサートのすぐ下
図3. コイルインサートの典型的な破壊:コンクリートのコーンが抜け出し、頂点はインサートのすぐ下、底面径はコーン高さのおよそ2倍。ねじは一度も試されません。(スウィフトリフト型の中実軸インサートは、代わりに軸部で破断します。)

ここから2つの帰結が導かれ、いずれも実務的です。

  • 荷重表はコンクリート強度とセットでなければ意味がありません。公表されている耐力は、明示されたコンクリート強度において求められています(米国の表では通常 3,000 psi ≈ 20 MPa、密度も明示)。コンクリート強度の付記がない値は単位のない数字です — 強度を尋ねてください。
  • インサートの耐力が足りない場合、ねじを大きくするのではなく、コンクリート側で解決してください。埋込み深さを増やす、へりあき寸法を増やす、あるいはコーンを横断する補助鉄筋を入れる。同じ浅いコーンの中でねじだけ大きくしても何も得られません。

4. ストラット:2本、4本、6本

いずれの系統も位置を保持され、コーンの広がりを得るのはストラットによります。本体またはコイルに溶接された成形脚のことです。耐力を実際に調整できるのはここです。

構成効果代表的な用途
2本ストラット広がりは最小、最も安価、メッシュの間に最も置きやすい軽荷重の一般的な固定、幅広ストラットが入らない薄い部材
4本ストラット主力。コーンがより広く、打設中に位置がずれにくい吊り上げ・荷役用インサート、大半の構造接合
6本ストラットせん断コーン表面積が最大で、同一径では最も高い耐力高荷重の場合、または形状によりコーンが切り取られ面積を取り戻す必要がある場合

同じねじの2つのインサートで耐力表示が異なる理由が、このストラット本数です。ストラットの広がりが大きいほどせん断コーンが大きくなり、コーンが大きいほど耐力も大きくなります。荷重にも深さにも制約がある場合、ねじ径を1段上げるより、4本ストラットから6本へ移行するほうが通常は有効です。

プレキャストコンクリート吊り上げ用 ストラット付きストレートコイルループインサート
図4. ストレートコイルループインサート — 吊り上げ・荷役に用いるループ形式で、据付け後は同じコイルねじを恒久ボルト用に使えます。

5. 薄いスラブでは答えが変わる

薄い部材では議論はおのずと決着します。標準長のインサートはそもそも入りません。浅いスラブに長いインサートを無理に入れれば、かぶりが不足しコーンが切り取られ、カタログ値はもはや適用できません。

  • 薄スラブ用フェルールインサートは短縮した本体を用い、標準長のインサートが入らない薄肉部材向けに設計されています。
  • 薄スラブ用コイル形式は形状を扁平化し — 例えば2本ストラットの平行配置 — 浅い深さでもコーンを発達させます。
浅い部材の原則:深さが本当に厳しい場合、耐力をインサートで稼ごうとしないでください。コーンを横断する補助鉄筋を追加し、コーンで賄えない分を鉄筋に負担させます。これはへりあき寸法の問題に対する解決策と同じであり、なお発達しきれない大型インサートより安上がりです。

6. 現場での不具合の大半を招く2つの規則

当社が扱った不具合報告の経験では、インサート自体に原因があることはまれです。「インサートが定格未満で破壊した」という連絡の大半は、2つの施工規則で説明がつきます。

1

コンクリート面からのセットバック

インサートは表面から指定寸法だけ奥に位置しなければなりません — 通常およそ12 mm(2分の1インチ)。面一または突出させて打設すると、2つのことが狂います。コンクリートコーンが誤った面から始まり、ねじがノロで汚れます。正しいプラグまたはセットバック用形成材を使い、打設後ではなく打設前に確認してください。

2

ボルトの完全なねじ込み

ボルトは定格荷重を発揮できるだけインサートの奥まで噛み合わなければなりません。数山しか噛んでいないボルトは、コンクリートコーンに達するはるか手前でねじをせん断します — そして責めを負うのはインサートです。必要なねじ込み深さを図面に明記し、作業班には正しい長さのボルトを支給して、物理的にねじ込み不足になり得ないようにしてください。

もう1つ、間隔について

インサート同士は、それぞれのコンクリートコーンが重ならないだけの距離を空ける必要があります。広く用いられている経験則は、コーナー(端部)距離の2倍を最小間隔とするものです。コーンが重なる場合、群としての耐力は各部の合計より小さくなり、低減しなければなりません。間隔が狭い場合もへりあきが小さい場合も、対処は同じ — コーンを横断する鉄筋です。

7. 意思決定フロー

次の順序で4つの問いに答えれば、ほぼすべての仕様が決まります。

フェルールインサートとコイルインサートの選定意思決定フロー 開始:何を固定しますか? 部材は薄い/浅いですか? 薄スラブ用形式短胴フェルールまたは扁平コイル ボルトは誰が供給しますか? フェルール現場が標準NCボルトを常備 大量生産で、ボルト供給を自社で管理できますか? コイル単価が低い、コイルボルトを在庫 フェルール迷ったときの既定選択 YESNO 標準NCコイルボルトで問題なし YESNO
図5. まず厚さ、次にボルトの供給者、次に数量。耐力はこのフローに一度も現れません — 同一径では引き分けだからです。

8. よくあるご質問

フェルールインサートとコイルインサートの違いは何ですか?

フェルールインサートは、内側にNCねじ(Unified National Coarse)を切削加工し、後端が閉じた中実の鋼製本体です。市販の標準NCボルトでねじ込みます。コイルインサートには切削加工されたねじが一切ありません。線材のらせんであり、コイルそのものがねじとして働くため、対応するコイルボルトまたはコイルロッドが必要です。フェルールは通常ストラットやループに取り付けられ、コイルは2本、4本または6本のストラットに溶接されるか、ループ状に成形されます。

フェルールインサートとコイルインサートでは、どちらが強いのですか?

実務的にはどちらでもありません。呼び径が同じであれば、フェルールインサートとコイルインサートの耐荷重は本質的に同じです。支配的な破壊がコンクリートコーンの引抜きであって、ねじではないからです。だからこそ耐力は両者の選定基準として不適切なのです。使いたいボルト、スラブ厚、量産時の単価で選んでください。

コイルインサートはどのように破壊しますか?

通常はコンクリートコーンの引抜きです。コンクリートのコーンが表面から抜け出し、頂点はコイルのすぐ下、底面径はコーン高さのおよそ2倍になります。この形状は、荷重経路が鋼材ではなくコンクリートを通っていたことを示します。スウィフトリフト型の中実軸インサートは、代わりに軸部の破断で壊れる傾向があります。いずれにせよ対処は、埋込み深さを増やす、へりあき寸法を増やす、あるいは補助鉄筋を入れることであって、ねじを大きくすることではありません。

コイルインサートの2本・4本・6本ストラットとは何を意味しますか?

ストラットとは、コイルを表面から離して保持し、荷重をコンクリートへ分散させる脚のことです。ストラットが多いほど荷重はより大きなコーンに分散し、打設中に位置がずれにくくなります。2本は軽荷重の一般的な固定に、4本は吊り上げやより重い接合の主力に、6本は荷重が高い場合や形状によりコーンが制約される場合に用います。

薄いスラブにはどのインサートを使うべきですか?

薄スラブ専用に作られたインサートを使ってください。薄い部材では標準長のインサートが入らず、浅いスラブに長いインサートを無理に入れれば、かぶりが不足しコーンが切り取られます。薄スラブ用フェルールインサートは本体が短縮されており、薄スラブ用コイル形式は扁平または平行ストラットの形状により、浅い深さでも耐力を発揮します。深さが非常に厳しい場合は、ねじを大きくするのではなくコーンを横断する補助鉄筋を追加してください。

現場でのインサート不具合を最も多く招く2つの規則は何ですか?

第一にセットバックです。インサートはコンクリート面から指定寸法だけ奥に位置しなければなりません(通常およそ12 mm/2分の1インチ)。面一または突出させて打設すると、コーンが誤った位置から始まり、ねじが汚れます。第二にボルトのねじ込み深さです。ボルトは定格荷重を発揮できるだけインサートの奥まで噛み合わなければなりません。数山しか噛んでいないボルトは、コンクリートコーンに達するはるか手前でねじをせん断します。これがインサートがカタログ定格を下回って「破壊」する、圧倒的に多い原因です。

インサート同士はどれだけ離す必要がありますか?

それぞれのコンクリートコーンが重ならないだけの距離です。広く用いられている経験則は、コーナー(端部)距離の2倍を最小間隔とするものです。コーンが重なる場合、群としての耐力は個々の耐力の合計より小さくなり、低減しなければなりません。間隔またはへりあき寸法が厳しい場合は、コーンを横断する補助鉄筋を追加してください。

フェルールインサートは吊り上げと恒久接合の両方に使えますか?

はい。その兼用こそ、フェルールという製品系統が存在する理由の1つです。ループ型のフェルールインサートおよびコイルインサートは吊り上げ・荷役に用いられ、部材の据付け後は同じねじ付き本体が恒久接合用のボルトを受け入れます。やってはいけないのは、吊り上げ定格と常用定格を同じ数値だと思い込むことです。吊り上げは動的荷重であり独自の安全率を持つため、両方を供給者のデータで確認してください。

どの鋼材と、どの証明書を求めるべきですか?

フェルール本体は通常、快削性の冷間引抜き棒鋼から切削加工されます。コイルは引抜き鋼線をストラットに溶接したものです。ロットごとのミルシート(EN 10204 3.1 または同等)、ねじゲージ検査、ストラットの溶接検査、表面仕上げ(素地、電気亜鉛めっき、溶融亜鉛めっき、露出用途にはステンレス)、そして導出時のコンクリート強度が明記された荷重表を求めてください。コンクリート強度の付記がない定格値は無意味です。

参考文献

  1. ACI 318 — Building Code Requirements for Structural Concrete(コンクリートコーン耐力、へりあき寸法、間隔の根拠となる定着規定)。
  2. プレキャストハンドブック類— 業界の荷重表は明示されたコンクリート強度と密度に対して公表されています。数値を使う前に必ず表頭を読んでください。
本ガイドについて

誰が書いたのか、そしてなぜ検証できるのか

経験

当社はこれらの部品を製造しています。転売ではありません

Qingdao Chontan Industry は、青島市城陽区の20年以上、当社の自社工場から、プレキャストおよびプレストレスト業界に供給してきました。これらのガイドの内容はすべて、記載する部品を実際に製造・試験・出荷した経験に基づくものであり、カタログの受け売りではありません。

専門性

外注ではなく、自社試験フロアでの検証

アンカーは出荷前に社内で検証します。

  • 30 t〜300 t の万能引張試験機引抜き試験・引張試験用
  • 低温衝撃試験— 脆性挙動を捉える試験
  • 金属組織分析および硬さ試験
  • 顕微鏡観察用の材料サンプリングは最初の加工工程の前に実施
  • 生産中は専用ゲージを用い、図面に対する寸法検査を実施
権威性

数値の出典は規格であり、当社ではありません

本ガイドが限界値 — 荷重、摩耗限度、点検間隔、かぶり厚さの算式 — を引用する場合、それを定める規格(EN 1992、EN 10204、EN 13101、DIN 405、VDI/BV-BS 6205、ACI 318、機械指令)を出典として明示します。参照すべき文書をお伝えしますので、当社の言葉を鵜呑みにする必要は一切ありません。

信頼性

当社が行わないこと

  • 当社は他社メーカーの荷重表を自社データとして掲載することはしません
  • 当社は条件を示さずに定格値を引用することはしません— コンクリート強度、埋込み深さ、へりあき寸法。
  • 例示的な数値には例示である旨を明記します。設計にはお取引先の試験実績データをご使用ください。
  • 確証がない事項はその旨を明記し、一次情報源をご案内します。
当社をご検証ください。ISO 9001:2015 および TÜV 試験文書、EN 10204 3.1 ミルシート、ロット試験記録は、当社が供給する製品についてご請求により入手いただけます— ご発注前にお申しつけください。そのための書類です。実在する工場、実在する住所:中国 青島市城陽区春陽路86号 266019 ·info@chontan.com · Chontan について詳しく · エンジニアにご相談ください

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