カテゴリー: 品質管理

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管理許容差と限界許容差

　建築鉄骨の品質管理、検査に従事している人にはおなじみの「許容差」ですが、設計寸法との誤差がどこまでなら許容できるかということを言っています。
その「許容差」ですが「管理許容差」と「限界許容差」という二つの値が定められています。
　これらの二つの許容差の意味の違いを説明できますか？ “管理許容差と限界許容差” の続きを読む

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ガスシールドアーク溶接の活性ガスとは

　ガスシールドアーク溶接は、大別して非消耗電極式と消耗電極式にわけられます。
　非消耗電極式とは電極はアークを発生させるだけに用いられ、それ自体が溶融することのない方式で、TIG(Tungsten Inert Gas)溶接がこれに含まれます。
　消耗電極式とは電極はアークの発生に用いられると同時に、電極自体が溶加材として溶融、消耗する方式です。消耗電極式にはフラックスでコーティングされた溶接棒を用いる被覆アーク溶接、シールドガスを用いたガスシールドアーク溶接があります。
　更に、ガスシールドアーク溶接はシールドガスにArやHe、H2等の非活性ガスを用いたMIG(Metal Inert Gas)溶接、酸素や二酸化炭素を含む活性ガスを用いたMAG(Metal Active Gas)溶接に分けられます。
　ここで、シールドガスを用いる意味を思い起こすと、なぜ活性ガスを使用するのだろうと思いませんか？金属が酸化したり、大気中の窒素が溶融金属に溶け込まないようにするなら活性は無いほうが良い気がしませんか。

シールドマン!!

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現場検査士認定講習会行ってきた！

　建築鉄骨業界でも「現場検査士」という資格をご存知の方は少ないと思います。ここでいう「現場検査」というのは（特にトルシア型）高力ボルトの現場受入検査のことを指しています。
　2022年12月3日にその講習会が開催さたので、東京まで受けに行ってきました。 “現場検査士認定講習会行ってきた！” の続きを読む

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高力ボルトの受入検査について調べていたら、考えさせられたこと

【高力ボルトの受入検査について】
最近、設計者から使用する高力ボルトは現場受入検査として導入軸力試験を行うように指示されました。

しかしJASS6も、高力ボルト協会も品質管理は十分であるから、未開封の状態でメーカーから納入される高力ボルトについては導入軸力試験は不要だとはっきり書いてあります。
受入検査に対しては費用対効果が大きいとは到底思えないから試験は「無駄」とする考えも尤もだと思います。
でも「安全性を担保」の観点からメーカーの品質保証も統計学的に漏れはあるはずだから、抜取検査で最小限の確認はすべきとするのも正しいでしょう。
もしくは試験には実際の施工器具を用いることから、それら施工器具が適正かをチェックするという効果もあるというのも然りです。

この中で、自分は最後の理由こそがこの試験の実施理由だと思うのです。というのも、メーカーの品質管理体制と現場で作業員が使用する器具の管理体制のどちらがより高い信頼性を有しているかを想像すれば分かります。

【高力ボルトの締付け後の検査について】
高力ボルトの施工方法は、

  • ボルトをセット後、トルクレンチや専用工具を用いて、規定の締付けトルクまで締め付ける
  • すべてのボルト、ナット、座金、被締結物（鉄骨のこと）に至るマーキングを施す
  • ナット回転法の場合はトルクレンチや専用工具を用いてナットを120°回転させて本締めとする
  • トルク回転法の場合は適正に調整された専用工具を用いて規定の締付けトルクで本締めとする
  • 締付け順序は重心から端部へ向かうように行う
  • 締付け後はナットの回転量を確認する

です。

ここで、すべてのボルトに対するマーキング、締付け後の検査は必要なのだろうかと思うわけです。
たしかにJIS型高力ボルトだとピンテールが無いので締付け完了かマーキングが無いとわかりません。
しかし、現在の主流であるトルシア型だと本締め完了＝ピンテール破断なのでマーキングがなくてもわかります。
常識的な鉄骨ファブでは高力ボルトは必ず新品未開封品しか使わないですから、例えば締付け工具が適正に整備調整されてあれば「抜取検査」で十分だと思います。検査の目的を考えればわかります。

「高力ボルトの受入検査について」でも書きましたが、充分に信頼できる品質管理下で製造された製品を適正に調整された器具で正しく施工したという前提に立てば全数検査は過剰です。コスト高になる上にボルト接合に関わる部分に時間をかけ過ぎれば、降雨などでかえって品質を低下させてしまいます。抜取方法は統計学に基づいて策定されたJISに従えば良いし、抜取検査で十分です。

全数マーキングは、トルシア型が無かった時代の方法がそのまま踏襲されているに過ぎないのです。

ただし実際の工事では締付け機が使えないために部分的にJIS型高力ボルトを使う箇所が出てくることがあります。その場合は、マーキングと対象箇所の全数確認は必要です。
しかし、一般的にはトルシア型を使用しますから抜取検査で十分です。そもそも鉄骨の対物検査自体が抜取検査なのに、ボルト締め付けに関してだけ全数検査をしたところで意味はありません。意味のない検査、目的、意味を理解しないまま実施される検査は品質低下を招きます。

検査では目的と意味を理解していないとダメと書きましたが、以前どこかのサイトで以下のようなやり取りを読みました。

質問者：「施工状況写真を見ていたらほとんどのボルト接合箇所のマーキングがされていないことに気づき、マーキングは写真撮影用で、適正な監理はされているのかを工務店に尋ねたところ、「ピンテールが切れているのでOK」と言われた。しかし共回りの心配があるので、施工のやり直しを命じなくて良いか？」
回答者：「トルシア型でピンテールが切れていれば十分強度はある。全数検査は別途費用が掛かるので抜取検査では。」
質問者：「工務店からの回答も同じだったから安心した」

これに対して、あなたはどう考えるでしょう？正解だと思いますか？

答えは　✕　です。素人が言いくるめられた典型です。

確かに個人的には抜取検査で十分だと思いますが、それ以前に、この投稿に出てくる工務店はマーキングの意味を理解していません。
抜取検査では

  • 一群の高力ボルトのピンテールが規定範囲内の締付けトルクですべて破断されているかどうか
  • 共回り・軸回りしているものはないか

を確認しなくてはいけませんが、この工務店はピンテールの破断＝締め忘れていない。締め忘れていないから適正な締付け強度はえられた。と考えている節があります。
この投稿に対して投稿した「回答者」も同じです。

トルクコントロール法を理解していれば、ピンテールの破断＝本締め終了にすぎず、これだけでは締付け強度が適正かどうかは分かりません。
ピンテールが破断していても、共回りしていれば締付け強度は不足していますし、時々起こりうることです。
さらに、共回り箇所が多数見受けられるなら、使用した高力ボルトの品質もしくは施工方法が不適正であることを示しています。
しかも、この回答者は「抜取検査ではないか」と書いているうえに、「ボルトの締付け後確認を全数やると別途費用が掛かります」とまで書いてます。
建築工事標準仕様書JASS6では締付け後は全て検査すること（⇐無意味ですけど）と明記されています。これに書かれていることは守らなくてはいけません。

そもそも建築完了検査で「コストを抑えるためにJASS6を無視して鉄骨工事をしました。ボルト締結後の検査は抜取検査しかやっていません。JASS6は破ったおかげで費用を抑え、儲けも増えました」と役所に言えると思いますか？
施工者と設計監理と施主が同意のうえでの抜取検査であれば完了検査で口裏を合わせることもできるでしょう。しかし、承諾なしで勝手に抜取検査で済ませたのであれば明らかに手抜きです。
この「回答者」も、JASS6の内容（標準としてやらなければいけないこと）に対して「別途費用が掛かります」などと書いてあること自体がものすごく怪しげです。
工務店も、このような回答をするのであれば、マーキングも写真用に施工後に書いたのかもしれませんし、「回答者」も当の工務店の方のような気がします。
検査の意味、目的を理解していれば、このようなボロはださないものです。
この事例から分かるように、検査の意味をきちんと理解していないと検査自体が不正や手抜きの免罪符にすらなりかねません。検査とはそれほど強い力があるものなのです。

【高力ボルトの締付け施工方法について】
検査についてのところで書きましたが、高力ボルトの締付けは一次締めと本締めの2段階で行うことになっています。
確かにナット回転法であれば、この2段階施工はどう考えても不可避ですが、現在主流であるトルシア型高力ボルトはトルクコントロール法で締め付けます（というか、ナット回転法は使えない）。
ここで、導入軸力と締付けトルクは関数関係にあることが分かっているので、規定の締付けトルクで締め付ければ導入軸力がどのくらいかわかります。しかも十分に信頼できる品質の新品未開封で搬入された高力ボルトを適正に調整された専用工具を使って施工しています。
トルシア型高力ボルトではナット回転法ではないので、マーキングで確認する項目は共回り・軸回りの有無です。
1次締め後、一定の時間的間隔を設けること何らかの効果があるかと言えば、それは考えにくいと思います。
また共回り・軸回りが生じないようにボルト頭の鉄骨との接触面、座金には潤滑性はありません。反対にナットの座金との接触面には潤滑性が持たされています。こうして正しく施工すると共回り・軸回り、適正締付けトルク範囲外でのピンテールの破断は起きないはずです。
そうすると1次締めは意味がないのではないでしょうか。締付け工具が適正なのに、規定の締付けトルク以外でピンテールが破断したり、高確率で共回りが発生するならば、それはメーカーの品質管理の瑕疵だし、大臣認定は取り消されるレベルだと思います。
実際に、トルシア型高力ボルトの締付けで1次締めを省略し、本締め工具で1段階施工を実験した技術論文がありますが、結論は「トルシア型高力ボルトをトルクコントロール法で締め付け施工するうえで1次締めには意味はない」でした。
ただ、現時点では、1次締め後⇒全数マーキング⇒本締め⇒全数確認から改定されていないので、意味のないことをやらざるを得ないのです。

日本ではこれに限らず、守るためのルール、意味のないルールというのが多すぎます。
農産物の等級然り。見かけが良いというのは、お店にとっては商品の品質を安定させる。付加価値を上げるためには必要ですが、一般家庭では全くの無価値です。しかも、見かけが良いからと言って、栄養価はかわりません。もしかすると、農薬が限界ぎりぎりまで使われているかもしれません。半面、値段は高いです。
対して、農家にとっては選別のために多くの労力や農協に無駄な手数料を支払わなくてならなくなります。しかも選別に漏れた農産品は廃棄されます。
農家の収入をダブルパンチでそぎ落とし、食糧自給率を農家自ら落とす結果になっています。
こんな風に、日本では余計なルールを自分の首を絞めるために作り、そのルールを守ったがために、悪い方向へ進むことが多いのです。
そして、ルールを守った結果、状況が悪化してもルールを守ったということに満足するという、愚かなことをやり続けていることが多いのです。