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コラム(冷間成形角型鋼管)とは何か?

鉄骨造の柱で最も一般的な形状が、『角型』です。これを『コラム』と呼ぶこともあります。コラムとは英語で『column』で原義は円柱のこと。日本で使われている意味とは少し異なりますね。


こちらは僕も1冊持っている鋼構造の本です。内容が分かりやすく、学生と実務初心者にもおすすめです。わかりやすい鉄骨の構造設計


今回は、柱として最も一般的な鋼材『コラム』について紹介します。



『コラム』?『角型鋼管』?

実は、コラムと呼ぶ人もいれば角型鋼管と呼ぶ人もいます。両方意味は通じます。なぜ統一しないのか?実は、意味が全く違うからです。これを鋼材メーカーも使い分けています。例えばJFEスチールが発行している『鋼構造設計便覧』の鋼材リストを見ましょう。


すると『JFEコラム』と『角型鋼管』という2つの言葉が明記されています。良くみると、『STKRの製品は角型鋼管』、それ以外を『コラム』と使い分けていました。


コラム=BCR、角型鋼管=STKR

STKRの正式名称は、一般構造用角型鋼管です。この材質は昔から製造されてきた、JIS規格品です。一方、BCRやBCPは『冷間成形角形鋼管』と呼ばれる大臣認定品です。

実は、コラムとはBCR、BCPのこと。角型鋼管はSTKRを意味していたのです。


現在、鉄骨ラーメン構造の柱はほとんどがコラムです。また、梁はH型鋼を用いています。※H型鋼については下記の記事を参考にしてください。


以前は安かったSTKRも、近年は採用されるケースが減ることでコラムとの価格が逆転しました。

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BCR、BCPの違いは?

簡単に理解できるコツがあります。両者で大きく違うのは製造過程です。これは、

・BCRのRは『ロール』を意味する。

・BCPのPは『プレス』を意味する。

です。



ロール製造とプレス製造

察しが良い人は気づいたかもしれません。STKRのRは『ロール』ということ。つまり、昔の角型鋼管は全てロール製造でした。ロール製造とは鋼板を冷間加工して一度、円柱にします。(もちろん円柱にするため溶接して円にしますよ)


しかし、このままでは『角型』にはなりません。そこで四ヶ所から平(たいら)になるようにサイジングします。(この過程をサイジングと言います。)これが、ロール製造です。


一方プレス製造は、初めに鋼板を『コの字』にプレスして冷加工します。『コの字』を2つ組み合わせて溶接すれば角型になりますね?これがプレス製造です。



そもそも冷間成形って何?

冷間という言葉をみると鋼を冷やして加工しているみたいです。でも、これは違います。鋼は塑性変形します。弾性状態を超えた時、『ぐにゃー』と曲がるのです。熱を加えなくてもこの現象は起きます。


この塑性変形したのが冷間加工で、『熱を加えず常温で加工している』ということです。なお、塑性の性質が曖昧な人は、下記の記事が参考になります。


まとめ

コラムは柱材として最も一般的な材料です。普段何気なく使っている材料でも歴史を調べると、色々問題があって辿り着いた材料だなあと思います。


特に、ロールとプレスの製造過程は理解しておくとBCRとBCPの違いがイメージしやすいですよ。

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