図面の鋼材欄に並ぶ「SS400」「SN400B」「STKR400」「BCR295」。
どれも“鉄”だが、保証されている性能はまるで違う。
金属建材の現場でも、
手すりや庇の下地、外装の受け材、金物の取り付け部材など、
鋼材を選び、手配する場面は少なくない。
記号の意味を取り違えると、
「安いから」「在庫があるから」で置き換えた材料が、
設計の前提を満たしていないということが起こり得る。
👉 本稿では、建築でよく使う鋼材記号の読み方と、使い分けの勘所を整理する。
“SS400”は何を保証しているか
最も身近な鋼材が、JIS G 3101の一般構造用圧延鋼材、SS400だ。
流通量が多く、手に入りやすい。
ただし、保証範囲は広くない。
日本鉄鋼連盟のSN材Q&A集は、
SS400はPとSの上限だけが規定され、
炭素（C）の上限や炭素当量（Ceq）の規定がないと説明している (日本鉄鋼連盟)。
炭素当量は、溶接したときの硬化や割れやすさの目安になる指標だ。
その規定がないということは、
溶接性が規格として担保されていないということでもある。
同資料はまた、SS材（JIS G 3101）とSM材（JIS G 3106）の規格から、
建築用途が適用範囲として外されていることにも触れている (日本鉄鋼連盟)。
✔ SS400が「使えない材料」という意味ではない
✔ ただし、溶接や塑性変形の性能を期待する部位には、別の規格が用意されている
建築専用の“SN材”──A・B・Cは用途の区分
その別の規格が、JIS G 3136の建築構造用圧延鋼材、いわゆるSN材だ。
建築構造専用の規格として制定された (日本鉄鋼連盟)。
紛らわしいのは、末尾のA・B・Cの意味だ。
SM材のA・B・Cはシャルピー吸収エネルギー（衝撃に対する粘り）の違いを表すが、
SN材のA・B・Cは使う部位に応じた性能の違いを表す。
JFEスチールの技術資料による使い分けは、次のとおりだ (JFEスチール)。
- ・A種：小梁、間柱、母屋、胴縁など。弾性範囲で使い、塑性化も溶接もしない前提の部位
- ・B種：C種以外の一般的な構造部位。塑性化と溶接を前提とする
- ・C種：溶接四面ボックス柱のスキンプレートやダイアフラムなど、大入熱溶接を受けたり、板厚方向に大きな引張力を受けたりする部位
👉 「A＜B＜C」は単なるグレードの上下ではない。
どこに使うかで選ぶ区分だ。
B種・C種が“上乗せ”で保証するもの
B種とC種には、地震時の粘りと溶接部の品質を確保するための規定が加わる。
JFEスチールの資料から、主な規定値を抜き出すと次のようになる (JFEスチール)。
| 項目 | SN材 B種 | SN材 C種 |
|---|---|---|
| 降伏比 | 80%以下（厚さ12mm以上。フランジ厚16mm以下かつウェブ厚9mm以下のH形鋼は85%以下） | B種と同じ |
| 降伏点のばらつき幅 | 120N/mm²以下（厚さ12mm以上。ウェブ厚9mm以下のH形鋼を除く） | B種と同じ |
| シャルピー吸収エネルギー | 0℃で27J以上（厚さ12mm超） | B種と同じ |
| S（硫黄）の上限 | 0.015% | 0.008% |
| P（りん）の上限 | ― | 0.020% |
| 板厚方向の絞り | ― | 25%以上 |
| 超音波探傷試験 | 厚さ13mm以上でオプション | 実施 |
ポイントは2つある。
① 降伏比の上限
降伏比は、降伏点と引張強さの比だ。
これが低いほど、降伏してから破断するまでの“余裕”が大きく、
建物は地震時に粘り強く変形できる。
② 降伏点の“幅”の規定
意外に思えるが、強すぎる材料も困る。
設計で想定した部位より先に、別の部位が壊れる順序の狂いが起きるからだ。
そのため、降伏点のばらつき幅に上限を設けている。
なお、SN400Aは、SS材とほぼ同等の性能ながら、
炭素の上限を0.24%以下としている (JFEスチール)。
ただし日本鉄鋼連盟は、A種は溶接性が保証されていないとし、
溶接する場合は溶接材料・入熱・予熱などの施工管理に十分配慮するよう求めている (日本鉄鋼連盟)。
角形鋼管は“STKR”と“BCR・BCP”を混同しない
柱や大きな下地によく使う角形鋼管にも、同じ構図がある。
- ・STKR400：JIS G 3466の一般構造用角形鋼管
- ・BCR295：冷間ロール成形の建築構造用角形鋼管。日本鉄鋼連盟の製品規定に基づく国土交通大臣認定品
- ・BCP235／BCP325：冷間プレス成形の建築構造用角形鋼管
丸一鋼管の製品資料によると、BCR295は1995年にSN規格に対応したコラム材として規格化された。
STKR400ではMnやSiの上限が規定されていないのに対し、
BCR295はMn1.40%以下、Si0.35%以下などを定め、
炭素当量0.36%以下（または溶接割れ感受性組成0.26%以下）も規定している (丸一鋼管)。
日鉄建材の資料では、BCR295の基準強度（F値）は295N/mm²で、
STKR400より60N/mm²高いとされる。
降伏比は90%以下、SN400B材に相当する溶接性と変形性能を持つという (日本製鉄 建設用資材ハンドブック)。
BCRとBCPの違いにも注意したい。
日建連の鉄骨工事Q&Aは、両者は製法（ロール成形か、プレス成形か）や寸法範囲、角部の曲率が異なり、
告示による設計法も異なるため、同じ径・板厚であっても、設計上そのまま置き換えることはできないと説明している (日本建設業連合会)。
👉 「□200×9なら同じでしょう」は通用しない。
寸法が同じでも、記号が違えば別の材料だ。
“ミルシート”で記号と実物をつなぐ
記号どおりの材料が届いているかを確かめる手段が、
メーカーが発行する検査証明書、いわゆるミルシートだ。
日建連のQ&Aでは、BCP（冷間プレス成形角形鋼管）の検査証明書に含める内容として、
日本鉄鋼連盟の製品規定から次の項目を挙げている (日本建設業連合会)。
- ・種類の記号、寸法、数量
- ・化学成分
- ・引張試験結果（降伏点、引張強さ、降伏比、伸び）
- ・衝撃試験結果
- ・外観・寸法の検査結果
あわせて、ミルシート番号や製造番号など、
製造履歴をたどれる識別番号も記載するとしている。
また、BCPについては、要求しないと原板のミルシートが提出されない場合もあるため、
必要なときは取り寄せるよう注意を促している (日本建設業連合会)。
実務では、次の流れを習慣にしておきたい。
✔ 発注書に、図面どおりの種類の記号を明記する
✔ 入荷時に、ミルシートの記号・寸法と現品の表示を照合する
✔ 代替材を提案するときは、記号の変更として設計者の承認を取る
まとめ
- ・SS400はPとSの上限のみの規定で、炭素当量など溶接性に関わる規定はない
- ・SN材のA・B・Cはグレードではなく使う部位の区分。A種は溶接しない二次部材、B種は一般的な構造部位、C種は板厚方向の力を受ける部位
- ・B種・C種は降伏比80%以下、降伏点のばらつき幅などを規定し、地震時の変形性能と溶接性の確保を図っている
- ・角形鋼管のSTKR400とBCR295は別物。BCRとBCPも設計法が異なり置き換えられない
- ・記号と実物をつなぐのはミルシート。発注・入荷・代替提案の各段階で記号を確認する
👉 鋼材の記号は、性能の約束だ。
価格や在庫で選ぶ前に、その約束が設計の前提と合っているかを確かめたい。
