z型アングル規格完全解説ガイド

z型アングル規格の基本知識

z型アングル規格の基本構造と寸法体系

z型アングルは、断面がZ字型になっている構造材で、建築業界では欠かせない金物の一つです。基本的な規格体系は、板厚(t)×高さ(H)×幅(A)×長さ(L)の順で表記されます。
一般的な構造用軽量形鋼として、JIS G 3350で規格化されているリップZ形鋼があります。標準的なサイズは100×50×20で、板厚が3.2mmと2.3mmの2種類が用意されています。この規格では断面積や単位質量も明確に定められており、設計時の計算が容易になっています。
アルミ製のz型アングルでは、A6063材が主流で、以下のような多様なサイズ展開があります。

• 1.0×10×11×17×3640mm（超薄板タイプ）📏
• 1.0×10.5×11.5×11.5×4000mm（バランス型）
• 2.0×23.5×12.5×21×4000mm（厚板タイプ）

興味深いことに、アルミ製のz型アングルは表面処理のバリエーションが豊富で、アルマイトシルバー、ブロンズ、クリアシルバーなど、建築物の意匠に合わせた選択が可能です。これは鉄製品にはない大きなメリットといえるでしょう。

 

z型アングル規格における材質と表面処理の特徴

z型アングルの材質選択は、使用環境と耐久性要求によって決まります。主要な材質には以下があります。
**アルミニウム合金（A6063）**🔩
最も一般的な材質で、軽量性と耐食性に優れています。標準長さは4000mmで、比重が約2.7と軽く、作業性が良好です。表面処理として以下が選択できます：

• 生地（無処理）
• アルマイトシルバー
• アルマイトブロンズ
• アルマイトブラック
• ステンカラー
• ホワイト
• アイボリー

溶融亜鉛メッキ鋼⚡
屋外使用や高湿度環境では、溶融亜鉛メッキ処理されたz型アングルが選ばれます。例えば、マルチアングルZ-40-8-ZNは、全長2400×幅40×高さ76.8mm、板厚3.2mmで、単重5.8kgとなっています。
三価クロメート処理鋼
環境配慮型の表面処理として、三価クロメート処理も選択肢に含まれます。従来の六価クロメートより環境負荷が少ないのが特徴です。

 

ここで注目すべきは、同一形状でも表面処理によって価格が大きく異なることです。生地材が最も安価で、特殊カラーアルマイト処理になると2-3倍の価格差が生じる場合があります。

 

z型アングル規格サイズの選定基準と負荷計算

適切なz型アングルサイズの選定には、構造計算と使用条件の検討が必要です。基本的な選定基準は以下の通りです。
断面二次モーメントによる強度計算📊
z型アングルの曲げ強度は断面二次モーメント（I）に比例します。例えば、標準的なZ-40では以下の性能があります。

• 断面積：約4.8cm²
• 断面二次モーメント：約15cm⁴
• 断面係数：約3.9cm³

許容応力度との照合
アルミ合金A6063の場合、許容曲げ応力度は約98N/mm²となります。これに断面係数を乗じることで許容曲げモーメントが算出できます。

 

たわみ制限の確認⚖️
建築基準では、スパンの1/250以下のたわみに抑える必要があります。z型アングルの弾性係数（アルミ：70,000N/mm²）を用いてたわみ計算を行います。

 

実務では、以下の簡易選定表が活用されています。

• スパン1m以下：板厚1.5-2.0mm
• スパン1-2m：板厚2.0-3.0mm
• スパン2m超：板厚3.2mm以上

意外なことに、z型断面は同じ材料量のL型アングルと比較して、約30-40%高い曲げ強度を発揮します。これは断面の形状効果によるもので、効率的な構造設計が可能になります。

 

z型アングル規格品の接合方法と施工のポイント

z型アングルの接合には、材質と使用条件に応じた適切な方法選択が重要です。

 

ボルト接合の基本🔩
最も一般的な接合方法で、M8ボルトが標準的に使用されます。マルチアングルZ-40-8の場合、穴径8.3mmでM8ボルトに対応しています。接合部の設計では以下を考慮します：

• ボルト間隔：穴径の3倍以上
• 端距離：穴径の2倍以上
• 締付けトルク：アルミの場合20-25N・m

溶接接合の注意点⚡
アルミ合金の場合、TIG溶接またはMIG溶接が適用されます。ただし、以下の点に注意が必要です。

• 予熱不要（板厚3mm以下）
• シールドガス：アルゴン100%
• 溶接後の強度低下：約30-40%

特殊な接合方法
近年、建築現場では以下の革新的な接合方法も採用されています。

• 接着剤併用接合（構造用アクリル系）
• クリンチング接合（薄板専用）
• リベット接合（意匠性重視）

施工時の重要なポイントとして、アルミと鉄の異種金属接触による電食を防ぐため、絶縁ワッシャーやシーリング材の使用が推奨されます。これは多くの施工者が見落としがちな点で、長期耐久性に大きく影響します。

 

z型アングル規格外寸法の特注対応と製作プロセス

標準規格サイズでは対応できない特殊な要求に対して、多くのメーカーが特注製作サービスを提供しています。

 

特注製作の対応範囲🏭
主要メーカーでは以下のような特注対応が可能です。

• 最小板厚：0.8mm（アルミ）
• 最大板厚：12mm（鉄・アルミ共通）
• 最大高さ：300mm
• 最大幅：200mm
• 最大長さ：6000mm（輸送制限による）

金型製作を伴う特殊形状
完全なオリジナル形状の場合、押出し金型から製作することになります。この場合の製作プロセスは：

1. 設計図面の検討（強度計算含む）
2. 金型設計・製作（約4-6週間）
3. 試作品製作・検証
4. 量産開始

加工オプション✂️
特注品では以下の加工が同時に対応可能です。

• 切断加工（±1mm精度）
• 穴あけ加工（φ3-φ25）
• 曲げ加工（R5以上）
• 表面処理（各種アルマイト）

興味深い事例として、免震構造建築物では、従来のz型アングルを改良した「制振ダンパー一体型アングル」が開発されています。これは粘弾性体を内蔵した特殊構造で、地震時の建物変形を効果的に抑制します。

 

コストと納期の目安💰
特注製作の場合、以下が一般的な目安となります。

• 金型費用：50-200万円（形状複雑度による）
• 最小ロット：500kg-1000kg
• 納期：初回8-12週間、リピート4-6週間
• 価格：標準品の2-5倍

ただし、年間使用量が多い場合は、長期契約により大幅なコストダウンが可能になります。また、複数の建築プロジェクトで共通仕様を採用することで、金型費用の分散も図れます。

 

参考リンク（z型アングルの規格詳細について）。
JIS G 3350軽量形鋼規格書
参考リンク（アルミアングル全規格サイズ表）。
ニッカル商工アルミアングル規格表
参考リンク（マルチアングル製品仕様）。
MISUMIマルチアングルZ型詳細