建築鉄骨構造技術支援協会(SASST)  
 
Q

2-2 冷間成形角形鋼管について

現在、建築物の柱材として冷間成形角形鋼管が使われています。建築基準法ではSTKR材のみが規定されていて、その他の材は建築基準法第37条の大臣認定を得て使われていると聞いております。これらの大臣認定材とSTKR材とはどのように違うのか教えて下さい。

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A

平成19年、冷間成形角形鋼管を柱に使用する場合の構造規定が告示化(平成19年国土交通省告示第593号第一号、594号第四号、595号)されました。本告示では、使用できる鋼材が下記の(i)、(ii)、(iii)に分類されており、(i)がSTKR材、(ii)がロ-ル成形の大臣認定材、(iii)がプレス成形の大臣認定材になります。

  • 日本工業規格G3466(一般構造用角形鋼管)-2006に適合する角形鋼管
  • iに掲げる角形鋼管以外の角形鋼管のうち、ロール成形その他断面のすべてを冷間成形により加工したもの
  • iに掲げる角形鋼管以外の角形鋼管のうち、プレス成形その他断面の一部を冷間成形により加工したもの

STKR材にはSTKR400とSTKR490があります。また、(ii)に示す鋼材としてBCR295(建築構造用冷間ロール成形角形鋼管)が、また、(iii)に規定する代表的鋼材としてBCP235、325(建築構造用冷間プレス成形角形鋼管)及びBCP325T(建築構造用高性能冷間プレス成形角形鋼管)があります。STKR材、BCR材、BCP材の機械的性質、化学成分を表1、表2に示します。BCR、BCPはSN材(建築構造用鋼材)をベースとし、加工後の時効硬化を抑えるためにN含有量を規制した鋼材を冷間成形したもので、STKR材に比べ溶接性や変形性能に関して特別に配慮された材料です。BCP325Tは、さらに角部の靭性も保証したより高性能な材料になっています。

表1 機械的性質
表1
表2 化学成分、炭素当量と溶接割れ感受性組成(%)
表2

注1:BCP325Tでは、MAG溶接熱影響部靭性指標(0.58%以下)も規定されています。
注2:Nの規定で、BCP325TはトータルN、それ以外はフリーN。

以上の状況を背景として、上記告示では、構造設計上これらの材の間で、(i)より(ii)、(ii)より(iii)の順でより有利な扱いとなるようになっています。

製品規定上の製品サイズは、BCR295が□150x6〜550x22、BCP235、325が□300x9〜1000x40、BCP325Tが□300x12〜1000x40となっています。ただし、メーカーによって製造サイズが多少異なりますので事前に問合せ、確認して下さい。

なお、BCP325Tを使用し、NBFW法(脆性破断防止溶接法 前記マニュアル参照)により溶接加工した柱については、設計上有利な条件が与えられています。実際にBCP325Tを使用し、NBFW法で溶接加工する場合は、予めBCP325Tを製作しているメーカーに相談して下さい。

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