M20ボルト寸法一覧と規格表完全ガイド

M20ボルト寸法一覧規格

M20ボルト基本寸法とJIS規格表

M20ボルトは建築・土木工事において最も使用頻度の高いサイズの一つです。JIS B 1180 付属書に規定される標準寸法は以下の通りです。

 

M20ボルト基本寸法一覧

• ねじの呼び径（d）：20mm
• ねじピッチ（P）：並目2.50、細目1.50
• 軸径（ds）：20mm（許容差：0 -0.35）
• 頭部厚さ（k）：13mm（許容差：±0.35）
• 対辺寸法（s）：30mm（許容差：0 -0.4）
• 対角寸法（e）：34.6mm（約）

M20ボルトの細目ねじ（M20×1.5）は、薄肉部材や精密機械部品に使用されることが多く、並目ねじ（M20×2.5）は一般的な構造部材の接合に適用されます。

 

頭部寸法の詳細
頭部の厚さ13mmは、締付け時の応力分散と工具の確実な係合を考慮して設計されています。対辺30mmのサイズは、30mmスパナまたは同サイズのソケットレンチで確実に作業できる寸法です。

 

建築現場でよく見落とされがちなのが、ボルト長さ（L）に対する許容差の規定です。JIS規格では長さ区分により異なる許容差が設定されており、呼び径3～24（M20を含む）では以下の通りです。

• 50mm以下：±0.5mm
• 50を超え120mm以下：±0.7mm
• 120を超え250mm以下：±0.9mm

M20ボルト用途別選定と材質特性

M20ボルトの材質選定は使用環境と要求性能により決定されます。一般的に建築現場で使用される材質とその特性は以下の通りです。

 

炭素鋼系ボルト（強度区分4.8、8.8）

• S45C相当（炭素含有量0.42～0.48%）
• 一般構造用として最も多用される
• 降伏点：320N/mm²（4.8）、640N/mm²（8.8）
• 引張強度：400N/mm²（4.8）、800N/mm²（8.8）

高強度ボルト（強度区分10.9、12.9）

• SCM435またはSCM440相当の合金鋼
• 重要構造物や高応力部位に使用
• 降伏点：900N/mm²（10.9）、1080N/mm²（12.9）
• 引張強度：1000N/mm²（10.9）、1200N/mm²（12.9）

ステンレス鋼ボルト（A2-50、A4-50）

• 耐食性が要求される環境に使用
• SUS304（A2）またはSUS316（A4）相当
• 引張強度：500N/mm²

建築現場でのM20ボルト選定時には、設計荷重だけでなく温度変化、湿度、塩分環境などの要因も考慮する必要があります。特に沿岸部や温泉地域では、通常の炭素鋼ボルトでは腐食により設計寿命を大幅に下回る場合があるため、ステンレス鋼や亜鉛めっき処理品の採用が推奨されます。

 

M20ボルト施工時の注意点と工具選び

M20ボルトの施工において、適切な工具選択と締付け手順は構造物の安全性に直結します。対辺30mmのM20ボルトには以下の工具が適用されます。

 

推奨工具一覧

• スパナ：30mm（固定式、可動式）
• ソケットレンチ：30mm（6角、12角）
• インパクトレンチ用ソケット：30mm
• トルクレンチ：適正トルク範囲対応品

M20ボルトの標準締付けトルクは、材質と強度区分により異なりますが、一般的な目安は以下の通りです。

• 強度区分4.8：210～250N·m
• 強度区分8.8：350～420N·m
• 強度区分10.9：490～590N·m

施工時の重要な注意点として、M20ボルトは比較的大径のため、締付け不足による軸力不足や過度な締付けによる破断リスクがあります。特に電動工具使用時は、トルク管理機能付きの工具を使用し、段階的な締付けを行うことが推奨されます。

 

施工手順のベストプラクティス

1. ボルト・ナット・座金の材質確認
2. ねじ山の清掃と潤滑剤塗布
3. 手締めによる仮締め
4. 対角線順序での段階的締付け
5. 最終トルク確認

また、M20ボルトの再使用については、塑性変形の有無を確認し、一度高応力で使用されたボルトは新品に交換することが安全管理上重要です。

 

M20ボルト価格動向と調達コスト管理

建築プロジェクトにおけるM20ボルトのコスト管理は、材料費全体に大きな影響を与えます。近年の鋼材価格変動により、ボルト類の価格も大幅に変動しており、適切な調達戦略が求められています。

 

価格に影響する主要因子

• 鋼材市況（鉄鉱石、石炭価格）
• 製造工程（冷間圧造、切削加工、熱処理）
• 表面処理（亜鉛めっき、無機ジンクリッチ塗装）
• 品質証明書の有無（ミルシート、試験成績書）

M20ボルトの調達において、単価の安さだけでなく品質証明の充実度も重要な選定要因です。特に構造用ボルトとして使用する場合、JIS規格適合品であることの証明書類は必須となります。

 

コスト最適化の手法

• 年間使用量に基づく一括調達契約
• 複数サプライヤーからの相見積もり
• 標準品と特殊品の使い分け
• 在庫管理の効率化によるキャッシュフロー改善

建築現場では、M20ボルト1本あたりの単価は比較的安価でも、使用本数が数千本～数万本に及ぶため、総コストは無視できない金額となります。材質・表面処理・長さの組み合わせにより価格は大きく変動するため、設計段階での仕様統一がコスト削減の鍵となります。

 

M20ボルト代替サイズ比較表

設計変更や在庫状況により、M20ボルトの代替サイズ検討が必要になる場合があります。構造計算上の安全性を確保しつつ、実用的な代替案を以下に示します。

 

上位サイズ（M22、M24）への変更
M22ボルト（対辺32mm）やM24ボルト（対辺36mm）への変更は、強度的には問題ありませんが、以下の点を考慮する必要があります。

• 穴径の拡大が必要（構造計算の再検討）
• 工具サイズの変更（32mm、36mmスパナ）
• 材料コストの増加（約1.2～1.5倍）

下位サイズ（M16、M18）への変更
M16ボルト（対辺24mm）やM18ボルト（対辺27mm）への変更は、強度不足のリスクがあるため、以下の対策が必要です。

• 本数増加による断面積の確保
• 配置間隔の見直し
• 許容応力の再計算

特殊な代替検討ケース
建築現場では、以下のような特殊な代替検討が求められる場合があります。

• 高力ボルト（M20、対辺32mm）との互換性
• 六角穴付きボルト（M20、対辺17mm）による省スペース化
• ステンレス鋼ボルトによる耐食性向上

代替サイズ検討時には、単純な強度比較だけでなく、施工性、経済性、保守性を総合的に評価することが重要です。特に既設構造物の改修工事では、既存の穴径や配置制約により選択肢が限定されるため、事前の詳細調査が不可欠となります。

 

M20ボルトの寸法規格を正しく理解し、適切な選定と施工を行うことで、構造物の安全性と経済性を両立できます。建築現場における品質管理の要として、これらの技術情報を活用していただければと思います。