使用荷重限度は「許可」であって「予測」ではありません

仕事をしているのは定義のほう

EN 13414-1 はワイヤロープスリングを扱う規格で、 その用語の節が、みんなが引用するその量を定義しています。

二つの語が意味の全部を背負っています。 質量であって力ではない。吊るものの単位で、何を掛けてよいかを述べています。 そして許されたであって、耐えられる、ではない。 これは許可であり、許可は材料からではなく文書から出てきます。

この定義を持って元の質問に戻ります。「5 ポンドより持てるに決まっている」は ほぼ確実に正しく、そして完全に的を外しています。 5 ポンドで壊れると誰も主張していません。 あの数字は、この製品が何に使ってよいかを述べたものです。 スレッドで交わされた「疲労を支配するのは応力か力か」という議論も、 そこには一度も触れていません。許可は破壊の計算ではないからです。

係数は適用範囲に書いてあり、二度同じ数字にはならない

同じ規格が、表が出てくるより前の適用範囲で、自分の数字の出どころを述べています。 本規格は使用係数（安全率）を 5 と仮定する。 次の一文が引く境界が、それが標語ではなく本物の制約であることを示します。 本文書は使い捨てのスリング、すなわち使用係数が 5 未満のワントリップスリングを 対象としない。係数を変えれば、それはこの規格の外の別の製品になります。

同じ仕事をする三つの製品に、三つの違う数字。ここが持っておく価値のある部分です。 いちばん直感的な説明を排除してくれるからです。 係数が応力についての算術なら、スリングの材料で変わるはずがありません。 三つの行のあいだで変わっているのは、その製品がどう壊れるか、 そしてその壊れがどれだけ事前に見えるか、です。 チェーンのリンクは変形し、摩耗し、それはゲージで見つかります。 ベルトスリングは切られ、擦られ、紫外線で劣化しうるのに、見た目にはほとんど何もありません。 係数が支払っているのは、その製品が隠せる量です。

そしてファスナーの規格は、そのどれも与えてくれない

ここから他人事ではなくなります。ボルトの使用荷重限度を探しにいっても、ありません。 ISO 898-1 が与えるのは保証荷重、降伏強さ、引張強さで、 いずれも規定された試験で部品について測った性質です。 そして適用範囲はせん断、トルクと締結力の関係、疲労特性を明示的に除外しています。 頭の二桁が実際に約束しているものは 8.8 or A2-70（英語）にあります。

その「ない」が、当サイトの多くのページが同じ一文で終わる理由です。 最小二面せん断強さは設計許容値ではない、というのが スプリングピンにはせん断荷重の規定があり、平行ピンにはありません。 溶接ナットの保証荷重は突起を除去し、何にも溶接していない状態で検証される、というのが 溶接ナットに強度区分はありませんです。

だから数字は自分で組み立て、何を含めたかを書く

ファスナーの継手に許容値が要るとき、それは誰かが作るものです。 保証荷重か降伏から、規格が扱っていないものを通って下ろしていく。 それをやる人は、EN 13414-1 が 5 を選んだのと同じように係数を選んでいます。 役に立つ規律は、その係数が以下のどれを覆っていたのかを書き残すことです。

• 締付けが実際に何を達成したか。 軸力のばらつきは多くのボルト継手で最大の単項で、小さな補正ではありません。
• 組立後に失われる分。 へたりと緩和は、使用荷重が来る前に締結力を持っていきます。
• 荷重が定常かどうか。 公表された疲労限は約束ではなく試験上の約束事で、それは the fatigue limit is a test convention（英語）にあります。
• その部品は検査できるか。 これが上の三行の表を説明する項目で、たいてい誰も書き残さない項目でもあります。
• 規格がどこで止まっているか。 温度、腐食、衝撃はたいていのファスナー規格の適用範囲の外だと規格自身が述べています。 where standards stop（英語）。

で、質問者の「訴訟対策では」は当たっていたのか

半分は当たっています。そして正直な答えは、はいでもいいえでもなく、もう少し面白い。

業界は実際に言葉を変えました。古い用語は safe working load で、 working load limit に置き換えられています。 理由は、「safe」が製品に対する限度ではなく作業に対する保証のように読めること、 そして SWL は現場で調整されえたのに対し WLL は明示された係数に結び付いた固定値であること。 これは条文ではなく要約水準で得たものなので、 引用ではなく通説として扱ってください。

ただしその変更は数字をより不正直にではなく、より正直にしました。 自分を「限度」と呼ぶ限度と、「許された」と書く定義は、 どちらもその数字が何であるかを認めています。 質問者の疑いにふさわしいのは、自分を「安全」と呼んでいたほうの版です。

そのアイボルトがなぜ 5 ポンドなのかは、その特定の製品についての問いで、 こちらはその仕様を持っていません。一般論として言えるのは、 定格はある規格に従って作られた特定の部品に属すること、 溶接も鍛造もされていない成形しただけのアイは吊り上げ用アイボルトとは別部品であること、 そして吊り上げ用のアイでは引く角度が許容値を変えること。 用途が吊り上げなら、拠るべきはこのページではなくその製品の文書です。

あとから加えた訂正。上の二つの記述は、この頁を書いた時点では出典がありませんでした。 いま一方には出典があり、しかも当時の書き方より鋭いものでした。 ISO 3266 は一体鍛造でないアイボルトを除外し、アイボルトの使用荷重限界を 「その中心軸に沿って支えることを認められた最大質量」と定義しています。 つまりその数値は、角度が加えられる前からすでに軸方向のものでした。 どちらの文もアイボルトの使用荷重限界は、その中心軸に沿って定義されているで読んでいます。 斜め引きに適用される低減はいまも無料プレビューの外にあり、こちらも引用していません。

渡された定格の読み方

• どの規格が出した数字かを聞く。 背後に文書のない数字は販促の数字で、使われた係数は知りようがありません。
• その係数がいくつかを聞く。 表ではなく適用範囲に書かれていることが多く、 製品の系統で変わります。理由は応力ではなく、検査と損傷のほうにあります。
• 製品の系統をまたいで比べない。 1,700 lb のコードと 750 lb のプーリーは同等の余裕を持っていません。 背後の規格が同じ係数を選んでいないからです。
• ファスナーでは定格そのものがないと思っておく。 許容値は、保証荷重と「規格が扱っていないもの」の一覧から自分で組み立てることになります。

この記事は六つの手順のどれか一つには収まりません。手順をまたいで出てくるか、組み付けたあとに出てくる話です。ここに行き着く判断がどこで下されているかはねじの決め方にまとめてあります。

よくある質問

使用荷重限度とは実際には何ですか。

EN 13414-1 は、スリングの使用荷重限度を「スリングが一般の使用において負担することを許された最大の質量」と定義しています。二つの語が効きます。力ではなく質量、耐えられるではなく許された。これは規格が製品に与える許可であって、その製品が壊れる荷重の予測ではありません。

なぜ製品によって安全率が違うのですか。

係数が各製品規格に書き込まれていて、規格が扱っているものが違うからです。EN 13414-1 は適用範囲で、ワイヤロープスリングについて使用係数 5 を仮定すると述べています。チェーンスリングとベルトスリングは別の数字を持ちます。もしそれが応力の算術なら材料で変わるはずがないので、実際に支払っているのは、各製品がどう壊れ、その壊れが起きる前にどれだけ見えるか、です。チェーンのリンクは変形してゲージで測れますが、ベルトスリングは切られたり紫外線で劣化したりしても見た目にはほとんど何も出ません。

ボルトの使用荷重限度はいくつですか。

そういうものはありません。ISO 898-1 が与えるのは保証荷重、降伏強さ、引張強さで、規定された試験で部品について測った性質です。適用範囲はせん断、トルクと締結力、疲労を除外しています。スリングは一つの見分けのつく使われ方をする完成品なので、規格が質量を許可できます。ボルトは他人が設計する継手の部品なので、許容値はその継手のために組み立てるものであり、部品と一緒に発行されるものではありません。

safe working load と working load limit は同じものですか。

同じ考えを指していて、用語が前者から後者へ移りました。通説では、「safe」は製品に対する限度ではなく作業に対する保証のように読めること、そして safe working load は現場で調整されえたのに対し working load limit は明示された係数に結び付いた固定値であることが理由とされています。これは条文ではなく要約水準で得たものなので、引用ではなく通説として扱ってください。

二つの製品の定格から余裕を比べられますか。

直接には比べられません。元の質問がここで、しかも教訓的な形で外しています。1,700 lb と表示されたコードと 750 lb と表示されたプーリーは、同等の余裕を持っていません。背後の規格が同じ係数を選んでいないからです。製品の系統をまたいで定格を比べるのは、二つの能力ではなく二つの許可を比べることです。

参考資料

• EN 13414-1 — ワイヤロープスリングの安全、一般吊り上げ用スリング；第 1 節 適用範囲（使用係数 5 を含む）、3.3 使用荷重限度の定義
• ISO 898-1 — ボルト・ねじ・植込みボルトの機械的性質；保証荷重、降伏強さ、引張強さ、および適用範囲の除外項目

EN 13414-1 は SIST 採用版の公開プレビューから読みました。適用範囲と用語・定義が全文入っており、使用係数 5、係数 5 未満の使い捨てスリングの除外、使用荷重限度の定義はいずれもそのページからの引用です。チェーンスリングとベルトスリングの係数は要約水準で、規格の掲載情報と供給者資料からのもので、こちらが読んだ条文ではありません。上の表にもそう明示しています。safe working load が working load limit に置き換わった経緯も同じく要約水準です。アイボルトについての記述は、この頁を書いた時点では要求事項ではなく一般的な実務でした。そのうち二つはのちに ISO 3266 から出典を得ており、上の訂正段落が指す記事にあります。傾斜荷重の低減係数は、こちらにもそちらにも引用していません。元スレッドの特定の製品について結論も出していません。その仕様を持っていないためです。ISO 898-1 の適用範囲の除外項目は当サイトの既存ページに拠っており、それらは当時規格に対して確認済みです。内部リンクの多くはまだ英語版のみです。