ざぐり寸法一覧と六角穴付きボルト加工規格

ざぐり寸法一覧と加工規格

ざぐり穴の基本寸法と規格概要

ざぐり穴の寸法設計は、建築構造物の安全性と施工効率に直結する重要な技術要素です21。JIS B 1001:1985「ボルト穴径及びざぐり径」では、基本的な穴径とざぐり径が規定されていますが、深さについては設計構造物やボルトの種類により異なるため明確な規定がありません。

 

六角穴付きボルト用のざぐり穴では、以下の基本要素を理解することが重要です。

• キリ穴径（d'）: ボルト本体が通る穴の直径
• ざぐり径（D）: ボルト頭部を収める穴の直径
• ざぐり深さ（H）: ボルト頭部を隠すための深さ
• 座面角部の処理: バリやカエリの除去規定

実際の現場では、これらの寸法が適切に設定されていないと、ボルトの締付けトルクが確保できなかったり、座面の密着不良により接合強度が低下するリスクがあります。特に鋼構造建築物では、接合部の品質が構造全体の安全性を左右するため、正確な寸法管理が不可欠です。

 

また、加工機械の精度や作業者の技能レベルも寸法精度に影響するため、設計段階で適切な公差設定を行う必要があります。一般的には、キリ穴径で+0.5mm、ざぐり径で+0.5～+1.0mmの公差を見込むことが推奨されています。

 

六角穴付きボルトのざぐり寸法表

六角穴付きボルトに対する標準的なざぐり寸法は、複数の機械部品メーカーが参考値として提供しています。以下に主要なねじサイズの寸法を一覧で示します。
標準ざぐり寸法表

ねじ呼び	キリ穴径	ざぐり径	深さ参考値
M3	3.4mm	6.5mm	3.3mm
M4	4.5mm	8.0mm	4.4mm
M5	5.5mm	9.5mm	5.4mm
M6	6.6mm	11mm	6.5mm
M8	9.0mm	14mm	8.6mm
M10	11mm	17.5mm	10.8mm
M12	14mm	20mm	13mm
M16	18mm	26mm	17.5mm
M20	22mm	32mm	21.5mm

これらの寸法は、ボルト頭部を完全に埋め込む「深ザグリ」を想定した値です。実際の設計では、使用するボルトの頭部寸法（dk：頭部径、k：頭部高さ）を確認し、適切なクリアランスを確保する必要があります。

 

ざぐり径は、ボルト頭部径に対して一般的に1.5～2.0mm程度の余裕を持たせることが標準的です。この余裕が不足すると、ボルトの挿入が困難になったり、締付け時にレンチが干渉する可能性があります。逆に余裕が過大だと、座面の有効面積が減少し、面圧が集中して母材の局部座屈を引き起こすリスクがあります。

 

深さについては、ボルト頭部高さに0.5～1.0mm程度の余裕を加えた値が一般的です。特に屋外露出部では、防錆処理や塗装厚を考慮してさらに深めに設定することもあります。

 

ざぐり深さの設計基準と計算方法

ざぐり深さの設計は、単純にボルト頭部を隠すだけでなく、構造的な要求事項を満たす必要があります。設計時に考慮すべき要素は以下の通りです。
基本的な深さ計算式
ざぐり深さ = ボルト頭部高さ + クリアランス + 表面処理厚
クリアランスは通常0.5～1.0mmとしますが、以下の条件により調整が必要です。

• 加工精度: 一般的な機械加工では±0.2mm程度の公差を見込む
• 表面処理: 溶融亜鉛めっきの場合は0.1～0.3mm、塗装の場合は0.05～0.2mm
• 温度変化: 屋外使用では熱膨張による変形を考慮
• 施工誤差: 現場組立時の位置決め精度

実際の建築現場では、鋼材の板厚や使用環境に応じて深さを調整することが重要です。例えば、板厚が薄い場合（6mm以下）は、裏面への貫通リスクを避けるため、深さを制限する必要があります。この場合、低頭ボルトや小頭ボルトの使用を検討することも有効です。

 

また、連続するざぐり穴間の距離も重要な設計要素です。穴径が大きい場合、隣接する穴との干渉により母材の有効断面積が減少し、引張強度や疲労強度に影響を与える可能性があります。一般的には、穴中心間距離をざぐり径の1.5倍以上確保することが推奨されています。

 

特殊な設計条件
高温環境（100℃以上）で使用される構造物では、熱膨張係数の違いによりボルトとざぐり穴の寸法関係が変化します。この場合、設計温度でのクリアランスを確保するため、常温時の寸法を調整する必要があります。

 

振動環境下では、ボルトの緩みを防止するため、座面の密着性が特に重要になります。この場合、ざぐり深さを浅めに設定し、ボルト頭部を若干突出させることで確実な締付けを確保する設計手法もあります。

 

ざぐり穴加工時の注意点とトラブル対策

ざぐり穴の加工品質は、最終的な構造物の性能に大きく影響するため、加工時の注意点を理解することが重要です。現場でよく発生するトラブルと対策方法を以下にまとめます。
加工精度に関するトラブル
最も頻繁に発生する問題は、ざぐり径や深さの寸法不良です。特に厚板の加工では、ドリルの逃げや工具の摩耗により、穴の真円度や垂直度が悪化しやすくなります。対策として以下の点に注意が必要です。

• ドリルの切削速度と送り速度の適正化
• 加工順序の最適化（キリ穴→ざぐり穴の順）
• 工具の定期的な交換・研磨
• 加工中の冷却・潤滑の確実な実施

材質による加工性の違い
高張力鋼や硬質材料では、通常の炭素鋼とは異なる加工条件が必要です。工具材質の選定や切削条件の調整により、加工精度の向上と工具寿命の延長が可能です。

• 超硬合金工具の使用
• 切削速度の低減（通常の50～70%）
• 断続切削による熱蓄積の防止
• 専用切削油の使用

現場組立時の問題
工場加工された部材を現場で組み立てる際、ざぐり穴の位置精度不良により組立てが困難になるケースがあります。これを防ぐための対策は。

• 加工前の墨出し精度向上
• テンプレートの使用による位置決め
• 組立て前の仮組み確認
• 調整代を見込んだ穴径設定

品質検査のポイント
ざぐり穴の検査は、単純な寸法測定だけでなく、座面の平面度や粗さも重要な項目です。特に高力ボルト接合では、座面の品質が接合強度に直結するため、以下の検査を実施することが推奨されます。

• ざぐり径・深さの寸法測定
• 座面の平面度測定（0.1mm以下）
• 表面粗さの確認（Ra6.3μm以下）
• バリ・カエリの除去確認

ざぐり穴加工の品質管理手法

建築構造物における ざぐり穴加工の品質管理は、従来の寸法管理だけでなく、加工プロセス全体を通じた総合的なアプローチが求められます。特に大規模建築プロジェクトでは、多数の加工業者が関与するため、統一された品質基準と管理手法の確立が不可欠です。

 

デジタル技術を活用した品質管理
近年、3Dスキャナーやレーザー測定器を活用した非接触検査技術が普及しています。これらの技術により、従来の接触式測定では困難だった複雑形状部位の精密測定が可能になりました。

• 3次元座標測定による位置精度の確認
• レーザー変位計による深さの連続測定
• 画像解析による表面性状の定量評価
• 測定データの自動記録・管理システム

加工工程の標準化
品質の安定化には、加工工程の標準化が効果的です。特に以下の項目について明確な基準を設定することが重要です。

• 工具選定基準（材質・形状・寸法）
• 切削条件設定（回転数・送り速度・切込み量）
• 加工順序と段取り方法
• 検査タイミングと合否判定基準

トレーサビリティシステムの構築
大規模プロジェクトでは、個々のざぐり穴の加工履歴を追跡できるシステムが重要です。これにより、問題発生時の原因究明と対策立案が迅速に行えます。

• 部材識別番号による個体管理
• 加工条件・検査結果のデータベース化
• 使用工具の履歴管理
• 作業者の技能認定記録

予防保全の考え方
品質不良の発生を未然に防ぐため、予防保全の概念を取り入れた管理手法が有効です。工具の摩耗状態を定期的に監視し、性能低下の兆候を早期に発見することで、加工品質の維持と生産性の向上を両立できます。

 

また、過去の不良発生データを分析し、季節や環境条件による品質変動パターンを把握することで、予防的な対策を講じることが可能です。これらの取り組みにより、建築構造物の長期的な安全性と信頼性の確保に貢献できます。

 

ざぐり穴加工における品質管理は、単なる製造工程の一部ではなく、建築物のライフサイクル全体を通じた価値創造活動として位置づけることが重要です。設計段階からメンテナンス段階まで一貫した品質思想を持つことで、真に価値ある建築構造物の実現が可能になります。