軽量みぞ形鋼規格完全ガイド JIS G 3350対応サイズ一覧

軽量みぞ形鋼規格の基本仕様

軽量みぞ形鋼のJIS G 3350規格概要

軽量みぞ形鋼は、JIS G 3350「一般構造用軽量形鋼」として規格化されており、建築・土木分野で広く使用される重要な構造材です。この規格は、熱間圧延鋼板及び鋼帯、冷間圧延鋼板及び鋼帯を素材として、冷間ロール成形によって製造される形鋼について定めています。

 

規格では以下の形状が定義されています。

• 軽みぞ形鋼（チャンネル形状）
• リップみぞ形鋼（リップ付きチャンネル形状）
• 軽山形鋼（アングル形状）
• リップZ形鋼
• ハット形鋼

鋼種記号はSSC400が標準となっており、これは一般構造用炭素鋼鋼材として十分な強度と加工性を両立しています。JIS規格に準拠することで、品質の安定性と互換性が保証され、設計時の信頼性向上に寄与しています。

 

規格制定の背景には、従来の熱間圧延形鋼と比較して軽量でありながら必要な強度を確保できる点があります。これにより建築物の軽量化と工期短縮を実現し、特に天井・壁下地材として重宝されています。

 

軽量みぞ形鋼の標準サイズと寸法許容差

軽量みぞ形鋼のサイズ表記は「H×A×B×t」の形式で行われ、Hは高さ、A・Bは辺の長さ、tは板厚を示します。標準的なサイズ展開は以下の通りです。
小型サイズ（軽量用途）

• 40×20×20（板厚1.6〜2.3mm）
• 60×30×30（板厚1.6〜2.3mm）
• 80×40×40（板厚2.3mm）
• 100×50×50（板厚2.3〜3.2mm）

中型サイズ（汎用用途）

• 150×50×50（板厚2.3〜3.2mm）
• 200×50×50（板厚1.6〜3.2mm）
• 250×50×50（板厚1.6〜3.2mm）
• 300×50×50（板厚1.6〜3.2mm）

大型サイズ（構造用途）

• 350×50×50（板厚4.0〜4.5mm）
• 400×75×75（板厚4.5〜6.0mm）
• 450×75×75（板厚4.5〜6.0mm）

寸法許容差については、JIS G 3350で厳格に規定されています。高さ（H）の許容差は、150mm未満で±1.5mm、150mm以上300mm未満で±2.0mm、300mm以上で±3.0mmとなっています。辺（A）は±1.5mm、リップ（C）は±2.0mmの許容差が設定されており、隣り合った平板部分のなす角度は±1.5度以内に管理されています。

 

板厚の許容差は板厚により異なり、1.6mmで±0.22mm、2.3mmで±0.25mm、3.2mmで±0.30mm、4.0〜4.5mmで±0.45mm、6.0mmで±0.60mmとなっています。これらの厳格な寸法管理により、施工時の精度向上と品質安定化が図られています。

 

軽量みぞ形鋼SSC400の化学成分と機械的性質

SSC400の化学成分は、炭素（C）0.25%以下、りん（P）0.050%以下、硫黄（S）0.050%以下と規定されています。この成分比により、適度な強度と良好な溶接性を両立しており、建築用構造材として最適な特性を発揮します。

 

機械的性質については、以下の基準値が設定されています。

• 降伏点または耐力：245N/mm²以上
• 引張強さ：400〜540N/mm²
• 伸び：板厚5mm以下で21%以上（5号試験片）、5mmを超える場合で17%以上（1A号試験片）

この機械的性質により、建築基準法で要求される構造計算に対応可能な強度を確保しています。特に降伏点245N/mm²以上という値は、一般構造用圧延鋼材のSS400と同等レベルの強度を示しており、設計者にとって使い慣れた材料特性といえます。

 

また、冷間成形による製造プロセスにより、熱間圧延材と比較して寸法精度が高く、表面品質も優れています。これにより、仕上げ工程の簡略化や施工性の向上につながっています。

 

耐食性についても、亜鉛めっき処理（Z12：120g/m²、Z27：275g/m²）を施すことで、一般的な建築環境での長期使用に対応できる防錆性能を確保しています。

 

軽量みぞ形鋼の断面性能と重量計算方法

軽量みぞ形鋼の構造計算において重要となる断面性能は、断面積（A）、断面二次モーメント（I）、断面係数（Z）、断面二次半径（i）、重心位置などで表現されます。

 

例として、200×50×50×3.2mmの場合の断面性能を示します。

• 断面積：9.263cm²
• 単位質量：7.27kg/m
• 断面二次モーメント：Ix = 490cm⁴、Iy = 18.2cm⁴
• 断面係数：Zx = 49.0cm³、Zy = 4.51cm³
• 断面二次半径：ix = 7.28cm、iy = 1.40cm

重量計算は非常にシンプルで、以下の公式を使用します。
重量（kg）= 単位質量（kg/m）× 長さ（m）
具体例として、450×75×75×6.0×5,500mmの軽量みぞ形鋼の場合。
27.3kg/m × 5.5m = 150.15kg となります。

 

単位面積の計算式も規格で定められており、軽みぞ形鋼の場合は「H + 2A - 3.287t」、リップ溝形鋼の場合は「H + 2A + 2C - 6.574t」で算出されます。この値に鋼板の単位質量を乗じることで、正確な単位質量が求められます。

 

断面性能の計算には、重心位置の算出が不可欠です。軽みぞ形鋼の場合、対称軸に対して重心位置がずれるため、構造計算時には偏心の影響を考慮する必要があります。

 

軽量みぞ形鋼の実務における選定ポイント

実務での軽量みぞ形鋼選定には、規格書に記載されていない重要なポイントが数多く存在します。まず、使用環境に応じためっき仕様の選択が重要です。屋内の乾燥環境であればZ12（120g/m²）で十分ですが、湿度の高い環境や屋外使用の場合はZ27（275g/m²）以上のめっき量が推奨されます。

 

製造メーカーによる品質差も見逃せない要素です。同じJIS規格品でも、成形精度や表面処理の均一性に差があることがあります。特に※印のサイズ（常時製造品）以外については、製造ロットや納期に注意が必要です。

 

施工性を考慮したサイズ選定も重要なポイントです。例えば、天井下地材として使用する場合、軽量化を重視しすぎて剛性不足となることがあります。スパンと荷重条件を十分検討し、たわみ制限値以内に収まるサイズを選定する必要があります。

 

また、接合方法との適合性も考慮すべき点です。ボルト接合の場合は孔加工時の変形を考慮し、溶接接合の場合は熱影響による変形を最小限に抑える施工方法を検討する必要があります。

 

コスト最適化の観点では、標準サイズの組み合わせによる設計見直しが効果的です。特注サイズは単価が高くなる傾向があるため、標準サイズでの対応可能な設計変更を検討することで、大幅なコストダウンが実現できる場合があります。

 

在庫管理面では、使用頻度の高いサイズの特定と適正在庫量の設定が重要です。建築工事では同一サイズの使用量が多いため、発注単位と現場での使用スケジュールを調整することで、保管コストの削減と工期短縮を同時に実現できます。

 

品質管理においては、受入検査時のチェックポイントを明確化することが重要です。寸法測定に加え、曲がりや表面キズの確認、めっき品質の目視検査などを体系化することで、施工時のトラブルを未然に防ぐことができます。