この記事の要点
冷間成形角形鋼管(コラム)は鉄骨造の柱として最も一般的な断面形状で、BCRとBCPの2種類があります。
製造方法(ロール成形とプレス成形)の違いが溶接性や変形性能に影響します。
この記事では、冷間成形角形鋼管とは何か、BCRとBCPはどう違うのか、STKRとの使い分けはどうするのかを整理します。
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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(冷間成形角形鋼管)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。
また、コラムは冷間成形角形鋼管ともいいます。
今回は、柱として最も一般的な鋼材『コラム(冷間成形角形鋼管)』について紹介します。
※鋼管の種類は下記が参考になります。
鋼管の種類とは|STK・STKR・BCRなどの記号・特徴・単位重量を解説
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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。
※STKRの特徴は下記が参考になります。
STKR材(一般構造用角形鋼管)の規格・サイズ・断面性能一覧
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。BCR、BCPの特徴は下記が参考になります。
BCR295(冷間ロール成形角形鋼管)の規格|基準強度295・寸法・重量・STKR違い
BCP325とは|冷間プレス成形・基準強度325N/mm2とBCR295との違い
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型鋼は下記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。
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。BCR、BCPの規格は下記が参考になります。
BCR295(冷間ロール成形角形鋼管)の規格|基準強度295・寸法・重量・STKR違い
BCP325とは|冷間プレス成形・基準強度325N/mm2とBCR295との違い
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)。
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。
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、下記が参考になります。
混同しやすい用語
BCR・BCP
BCRはロール成形による冷間成形角形鋼管、BCPはプレス成形による冷間成形角形鋼管です。
両者とも鉄骨柱に使用されますが、BCRはロール成形のため隅部の残留応力が小さいのに対して、BCPはプレス成形のため板厚方向の性能が均一という特徴があります。
コラム(冷間成形角形鋼管)を整理した表を示します。
| 項目 | BCR | BCP |
|---|---|---|
| 製造方法 | ロール成形(円管→角形) | プレス成形(コの字×2) |
| 認定区分 | 大臣認定品 | 大臣認定品 |
| STKR との違い | 性能規定・高強度 | 性能規定・板厚方向均一 |
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。
下記も併せて学習しましょう。
STKR材(一般構造用角形鋼管)の規格・サイズ・断面性能一覧
冷間成形角形鋼管設計施工マニュアルとは|BCR・BCPの設計根拠と目次を解説
また、わかりやすい鉄骨の構造設計は、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。
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コラム(BCR・BCP)と角型鋼管(STKR)はどう違いますか?
STKRは「一般構造用角形鋼管」でJIS規格品です。一方BCR・BCPは「冷間成形角形鋼管」と呼ばれる大臣認定品で、実務で「コラム」と呼ぶのはこのBCR・BCPを指します。鋼材メーカーもSTKR製品を角型鋼管、それ以外をコラムと使い分けています。
BCRとBCPの製造方法の違いは?
BCRのRは「ロール」で、鋼板を冷間加工して一度円管にし、四ヶ所を平らにサイジングして角形にします。BCPのPは「プレス」で、鋼板を「コの字」にプレスしたものを2つ組み合わせて溶接し角形にします。

試験での問われ方|管理人の一言
建築士試験ではBCRとBCPの製造方法の違い、およびSTKR材との性能比較が問われます。
冷間成形角形鋼管の柱脚設計への影響も理解しておきましょう。(一級建築士 頻出:BCRとBCPの製造方法の違いとSTKR材との性能比較・柱脚設計への影響が繰り返し出題)