STK400の規格が丸わかり！一般構造用炭素鋼鋼管のサイズと断面性能、STKN材との違い

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鋼材は形状によって、材種が違うことをご存じでしょうか。例えば、角型鋼管はＳＴＫＲという材種で、冷間成形角型鋼管はＢＣＲです。さて、今回紹介する一般構造用炭素鋼鋼管は、STK400という材種です。※冷間成形角型鋼管や、Ｈ型鋼、溝形鋼については下記の記事が参考になります。

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この「一般構造用炭素鋼鋼管」という言葉を見ると難しそうです。しかし、この鋼管は一般的に「丸パイプ」「丸鋼管」と言われる鋼材です。その名の通り、円のパイプ形状をしています。丸パイプは、普通STK400という材種を使います。今回は、そんなSTK400の種類と断面性能の一覧、特徴などを説明します。

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学改訂版/工学社」

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STK400（一般構造用炭素鋼鋼管）のサイズと断面性能一覧

まず、STK400の種類と断面性能一覧を示します。下記は、STK400の、ほぼ全ての種類を網羅しています。一番左のプルタブで、丸パイプの円形を選びます。その右側のプルタブで鋼管厚を選んでください。「unfailed」が出た場合、その鋼管はありません。

２つを選ぶと、一番右のテキストボックスに、その鋼管にあった断面性能が出力されます。ぜひ、設計や勉学に役立ててください。

STK400と一般構造用炭素鋼鋼管ってなに？

前述の鋼管の種類より、STK400は円形の鋼管の材種を意味します。下図をみてください。STK400の鋼管は、このような形状です。

丸パイプの断面性能は、下記のように算定します。

質量＝0.02466（Ｄ－ｔ）×ｔ

断面二次モーメント＝I=π／64×（D⁴－(D－2t)⁴）

断面係数＝π／32Ｄ×（D⁴－(D－2t)⁴）

断面二次半径＝i－（1／4×√（D²+(D－2t)²））

Ｄ　鋼管の外形（cm）、ｔ　鋼管の厚さ（cm）

前述したようにＳＴＫ400は、一般構造用炭素鋼鋼管に用いられます。この鋼管は、建築材料にも使えますが、建築物以外にも使われています。ですから「一般構造用」と書くのです。※一般構造用炭素鋼鋼管については、下記が参考になります。

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STK400と一般構造用炭素鋼鋼管の特徴

丸パイプの建築的な特徴は、２つあります。１つは「外観」です。例えば自転車庇の上屋や、外部から柱が見える箇所には丸パイプを使います。角型鋼管に比べて、すっきりとしたデザインになるからです。

また、子供が走って、柱にぶつかることも考えられます。その点でも、丸パイプの方が、角が少なくてメリットがあります。

２つめの特徴は、「角型鋼管に比べて、断面性能が悪い」ことです。外形が同じ300でも、角型と円形では断面性能に大きな差がでます。よって、柱を仕上げ材で隠してしまうのであれば、丸パイプを用いるメリットはありません。必要以上に断面が大きくなるからです。※一般構造用炭素鋼鋼管については、下記が参考になります。

一般構造用炭素鋼鋼管とは？1分でわかる意味、読み方、単位重量、規格