独学で二級建築士資格取得を目指す！ －鋼材－
鋼材の性質
- 鋼材の線膨張係数は、コンクリートと同じ☆☆☆☆☆☆☆
- 鋼材の比重は、アルミニウム材の約3倍☆☆☆☆
- 鋼材の硬さは、引張強さと相関があり、ビッカース硬さ等を測定することにより、その鋼材の引張強さを換算することができる☆☆☆☆
- 鋼材の熱伝導率は、ステンレス鋼よりも大きい。
- 鋼材の許容疲労強さは、鋼材の強度によらず、継手等の形式に応じた「基準疲労強さ」及び「部材が受ける繰返し応力の総繰返し数」を用いて算定。
黒皮（ミルスケール）☆☆☆☆☆☆
鋼材を製造するときに、熱間圧延の工程時に鋼材の表面に生じる黒い錆。
被膜を形成するため防食効果がある。
焼入れ☆☆☆
鋼材を焼き入れすると、
- 強さ・硬さ・耐摩耗性が増す
- 粘り強さがなくなり、もろくなる
炭素量
鋼材の炭素量が多いと、
- 硬質で引張強さが大きくなる☆☆☆☆☆☆
- 溶接性は低下する☆☆☆☆
温度
- 鋼材の引張強さは、200～300℃で最大となる☆☆☆☆☆
⇒ それ以上になると急激に低下し、500℃で半減する。 - 鋼材の温度が高くなると、ヤング係数・降伏点は低下する☆☆☆
- 鋼材は、瞬間的に大きな負荷がかかったり、低温状態で負荷がかかると、脆性破壊しやすくなる☆☆☆☆☆
- 長さ10mの棒材は、鋼材の温度が10℃上がるが生じると、長さが1㎜伸びる。
ヤング係数
物体の変形のし易さ（し難さ）を測るための指標。
- 常温における鋼材はすべて同じヤング係数（205×10³N/㎟程度）☆☆☆☆☆
⇒ SS400材とSM490材のヤング係数は同じ
⇒ 炭素含有量が多くなっても同じ
鋼材の応力度とひずみ度曲線☆
ひずみ度☆☆☆
長さ10mの棒材に20N/㎟の引張応力度が生じると、長さが1㎜伸びる。
⇒ 100N/㎟の引張応力度で5㎜伸びる。
降伏比
鋼材の降伏比（降伏応力／引張強さ）は小さいほうが降伏後の余力が大きい。
構造用鋼材
一般構造用圧延鋼材（SS材：Steel Structure）
SS400は、引張強さ400N/㎟級の鋼材として、建築物に用いられることが最も多い。
溶接構造用圧延鋼材（SM材：Steel Marine）
溶接性に優れた鋼材
（昔は船舶の溶接で主に使用されていた名残で、マリンのMが採用されているらしい）
建築構造用圧延鋼材（SN材：Steel New）
建築物固有の要求性能を考慮して規格化された鋼材。
使用区分により、A種、B種、C種が規定されている。
溶接接合の場合は、B種かC種を用いる（A種は用いない）☆
（94年に誕生し、95年の阪神淡路大震災を境に規格化された比較的新しい鋼材なのでNなのかな？）
建築構造用耐火鋼（FR鋼）
耐火性に優れた鋼材で、降伏点が600℃で2/3以上であることを保証した鋼材☆☆
構造用鋼材の数値
構造用鋼材の数値は、「引張強さの下限値」を示す☆☆☆
⇒ SN400とSS400は同じ引張強さの範囲
※降伏点は同じではない（RC用棒鋼の数値は降伏点の下限値）
降伏点
建築構造用圧延鋼材 ⇒ 下限値から上限値まで定められている
溶接構造用圧延鋼材 ⇒ 下限値のみ定められている
⇒ 数値は同じでも降伏点の下限値から上限値までの範囲は違う
その他の鋼材
鉄筋（RC用棒鋼・異形棒鋼）
出典：鉄筋コンクリート用棒鋼（異形棒鋼） | 国内鉄鋼事業／製品情報 | 事業紹介・製品情報 | 共英製鋼株式会社
鉄筋の数値
鉄筋（異形棒鋼）の数値は、「降伏点の下限値」を示す☆☆☆☆
※「引張強さの下限値」ではない（構造用鋼材の数値は引張強さの下限値）
ステンレス鋼（SUS304A材等）
一般構造用圧延鋼材に比べ、耐食性、耐火性に優れている☆
熱伝導率は、鋼材よりも小さい（熱を伝えにくい）
まとめ
構造用鋼材は「引張強さ」
異形棒鋼は「降伏点」
- 鋼材の線膨張係数は、コンクリートと同じ☆☆☆☆☆☆☆
- 鋼材の比重は、アルミニウム材の約3倍☆☆☆☆
- 鋼材の引張強さは、200～300℃で最大となる☆☆☆☆☆
- 構造用鋼材の数値は、「引張強さの下限値」を示す☆☆☆
異形棒鋼の数値は、「降伏点の下限値」を示す☆☆☆☆ -
鋼材を焼き入れすると、
- 強さ・硬さ・耐摩耗性が増す
- 粘り強さがなくなり、もろくなる
-
鋼材の炭素量が多いと、
- 硬質で引張強さが大きくなる☆☆☆☆☆☆
- 溶接性は低下する☆☆☆☆
- 常温における鋼材はすべて同じヤング係数☆☆☆☆☆
