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溶接構造用圧延鋼材(SM材)とは?規格・用途と建築構造用鋼材との違い

この記事の要点

鉄骨設計の図面でSM材が指定されているとき、「なぜSN材ではなくSM材なのか」を問われることがあります。

溶接性の要求水準が異なります。

この記事では、溶接構造用圧延鋼材の規格・特性と、建築構造用圧延鋼材(SN材)との比較を整理します。

一般構造用鋼材(SS材)より炭素量が少なく溶接割れが生じにくいため、溶接接合が多い鉄骨構造の主要部材に使用される。

この記事では、溶接構造用圧延鋼材とは何か、SM材の規格はどうなっているのか、SS材とどう使い分けるのかを整理します。

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溶接構造用圧延鋼材とは、溶接接合に使う鋼材です。

溶接性に優れています。

なお、建築構造用圧延鋼材も溶接性に優れているので、建築物に使う機会は少なくなっています。

鋼材の種類には、SM400Aなどがあります。

今回は、溶接構造用圧延鋼材の意味、規格、用途、ヤング率、特徴について説明します。

※SM400A、SM490Aについては下記の記事が参考になります。

sm400とは?1分でわかる規格、特徴、成分、材質、ss400との違い

SM490とは|降伏点325・比重7.85・SS400との違いと溶接性

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溶接構造用圧延鋼材とは?

溶接構造用圧延鋼材とは、溶接接合に使う鋼材です。名前の通り、溶接性に優れています。記号では、


sm400(SM材の種類は後述)


と書きます。※sm400、sm490の詳細は、下記の記事が参考になります。

sm400とは?1分でわかる規格、特徴、成分、材質、ss400との違い

SM490とは|降伏点325・比重7.85・SS400との違いと溶接性

溶接構造用圧延鋼材の読み方

溶接構造用圧延鋼材は、「ようせつこうぞうようあつえんこうざい」と読みます。

溶接構造用圧延鋼材の種類

溶接構造用圧延鋼材には下記の種類があります。


・sm400A

・sm400B

・sm400C

・sm490A

・sm490B

・sm490C

・sm490YA

・sm490YB

・sm520B

・sm520C

・sm570


Sm400、sm490は下記の記事が参考になります。

sm400とは?1分でわかる規格、特徴、成分、材質、ss400との違い

SM490とは|降伏点325・比重7.85・SS400との違いと溶接性

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溶接構造用圧延鋼材の規格

溶接構造用圧延鋼材の規格を示します(sm400の値です)。降伏点、引張強度はss400と同等ですが、化学成分が異なります。また、溶接性に優れた材料です。

降伏耐力、降伏点

溶接構造用圧延鋼材の降伏耐力は下記です。

sm400の降伏点

化学成分

溶接構造用圧延鋼材の化学成分は下記です。

sm400の化学成分

溶接構造用圧延鋼材の用途

溶接構造用圧延鋼材は溶接接合を行う部材に使います。

例えば、建築物の梁や柱が該当します。

ただし、最近は建築構造用圧延鋼材(sn材)を利用することが多いです。

sn材は、降伏比などの規定があり、塑性変形能力に優れた鋼材です。

詳細は、下記の記事が参考になります。

降伏比が簡単にわかる2つのポイントとは?

塑性変形能力とは?すぐに分かる意味と塑性ヒンジとの関係

溶接構造用圧延鋼材のヤング率

溶接構造用圧延鋼材のヤング率は、


205000 N/m㎡


です。なお、鋼材のヤング率は、材質に限らず一定です。

溶接構造用圧延鋼材の特徴

溶接構造用圧延鋼材の特徴は、溶接性に優れる点です。


鋼材の溶接性の良さは、炭素当量、溶接割れ感受性組成が影響します(内容の説明は省略します)。下記に溶接構造用圧延鋼材の炭素当量、溶接割れ感受性組成の規格を示します。

炭素当量

溶接割れ感受性組成

混同しやすい用語

建築構造用圧延鋼材(SN材)との違い

SN材(建築構造用圧延鋼材)は地震時の塑性変形能力を考慮して規定されたJIS規格の鋼材であり、降伏比・シャルピー吸収エネルギーなどが厳しく管理される。

SM材(溶接構造用圧延鋼材)は溶接性重視、SN材は耐震性能重視という目的の違いがあるため、適用場面と選定根拠を混同しないよう注意が必要。

試験での問われ方|管理人の一言

一級建築士試験では、SM材・SN材・SS材の特徴と使い分けが出題される。

特にSN材の降伏比規定(上限値あり)や板厚方向性能など、SS材・SM材にはない特性を押さえておこう。

溶接構造用圧延鋼材を整理した表を示します。

項目内容備考
SM材(SM400等)溶接性に優れた構造用鋼材JIS G 3106規格
ヤング率205,000 N/mm2鋼材共通・材質によらず一定
主な用途溶接接合を行う鉄骨部材近年はSN材への移行も進む

まとめ

今回は溶接構造用圧延鋼材について説明しました。

意味が理解頂けたと思います。

溶接構造用圧延鋼材は、溶接性に優れた鋼材です。

溶接接合を行う部材に使います。

ただ、建築構造用圧延鋼材も溶接性に優れるので、近年は利用が減りつつあります。

溶接構造用圧延鋼材の特徴、規格を理解しましょう。

また、sm400の規格も併せて参考にしてください。

下記の記事が参考になります。

sm400とは?1分でわかる規格、特徴、成分、材質、ss400との違い

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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