角鋼の規格が丸わかり！角鋼の種類、サイズ、断面性能、用途

この記事の要点

角鋼とは、断面が正方形（または長方形）の中実（中が詰まった）鋼材のことです。

角形鋼管（コラム）と混同されやすいですが、角鋼は中実断面です。

断面性能は高いですが重量も重くなるため、細い柱で高い断面性能が必要な特殊用途や、建築物を魅せたい場合などに使われます。

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角鋼という言葉は、案外建築の専門家でも聞いたことが少ないと思います。

タップできる目次

角鋼のサイズと規格、断面性能一覧
1. 機械的性質
2. 化学成分
角鋼ってなに？

角鋼は使用頻度が低い材料だからです。

一方で、特殊な建物の柱や化粧材として使われるなど、知っておくと鋼材の選択肢が広がるでしょう。

今回は、角鋼の規格や種類、サイズなどについて説明します。

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角鋼のサイズと規格、断面性能一覧

角鋼のサイズと断面性能は下図表の通りです。なお、今回は断面二次モーメントや断面係数を示していませんが、角鋼は正方形なので、下記の記事を参考に計算してみましょう。

断面係数とは

断面二次モーメントとは何か？

機械的性質

角鋼は、「角鋼として」ＪＩＳに規格されていません。角鋼は、一般構造用圧延鋼材と同じ材料です。一般構造用圧延鋼材は、ＪＩＳＧ3101に規定されており、機械的性質は下記の通りです。

化学成分

角鋼の化学成分は下図表の通りです。

角鋼ってなに？

角鋼とは、真四角の鋼材を意味します。

似た用語で、「丸鋼」があります。

丸鋼は、角鋼よりも使われることが多い鋼材です。

丸鋼に似た鋼材で「鉄筋」もあります。

鉄筋は、丸鋼と違い付着性を高めるために、リブが付いた細い円形の鋼材です。

鉄筋に関しては下記の記事が参考になります。

鉄筋のサイズ・呼び径・最外径とは？D10・D13の意味と一覧表 v

さて、角鋼は前述した「丸鋼」や「鉄筋」のように、建築物の主部材として直接使用される鋼材ではありません。但し、鋼管と違い外形の割には断面性能が高いので、パビリオンなどの限定的な構造物の柱に用いられるケースはあります。

ただ、角鋼は四隅が角ばっていて、柱として露出すると角にぶつかって怪我をする可能性もあります。柱としての使用は注意したい鋼材の１つです。

角鋼の種類と用途

角鋼の種類や用途は下図表の通りです。

建築はもちろん、橋梁、船舶、車輛、産業機械など様々な用途に用いられます。標準的なサイズが65ｍｍなので、建築物や橋梁では、構造部材として採用されるケースは少ないでしょう。一方、細かな部材が多い産業機械などは多用されるケースが多いです。

角鋼と角形鋼管の違い

角鋼と角形鋼管の違いは、「中身が詰まっているかどうか」です。

そもそも「鋼管」は、俗称でパイプといいます。

パイプのように中が空洞で、鋼材の厚み自体は数ミリ、十数ミリです。

そのため、重量を軽くすることが可能で、経済的なメリットが大きいのです。

例えば、角鋼と角形鋼管の重量を、同じ外形で比較します。

角鋼（■―60×60）　　　　　　 28.3 kg/m
角形鋼管（□―60×60×2.3）　　4.06 kg/m

このように、同じ外形でも角鋼と角形鋼管では重量が7倍近く違います。一方、断面係数は下記のように、3.8倍程度しか違いません。

角鋼（■―60×60）　　　　　　 36.0 cm³
角形鋼管（□―60×60×2.3）　　9.44 cm³

重量に対する断面性能は、明らかに角形鋼管の方が有利です。※角形鋼管に関しては、下記の記事が参考になります。

STKR材（一般構造用角形鋼管）の規格・サイズ・断面性能一覧

しかし、角鋼には角形鋼管に無いメリットがあります。それが「細さ」です。例えば柱に角鋼を使います。鋼材の重量は増えますが、高い断面性能を保持したまま、スレンダーな柱を魅せることができます。

商業建築物や、仮設のパビリオンなど、建築物を魅せることにこだわる場合、角鋼を使うこともあります。

混同しやすい用語

角鋼

角鋼とは、断面が正方形（または長方形）の中実（中が詰まった）鋼材のことです。

断面性能は高いですが、中実のため重量が重くなります。

角形鋼管（コラム）

角形鋼管とは、断面が正方形（または長方形）の中空鋼管のことです。

角鋼より軽量で、鉄骨造の柱として一般的に広く使われます。

試験での問われ方｜管理人の一言

通常の鉄骨造では角形鋼管（コラム）が柱に使われますが、細い柱で高い断面性能が必要な場合や、美しいスレンダーな外観を求める場合に角鋼が採用されることがあります。

ただし角鋼は重量が重くなるため、構造計算での重量管理が大切です。

角鋼と角形鋼管を整理した表を示します。

項目	角鋼（中実）	角形鋼管（中空）
断面形状	中身が詰まった正方形断面	中空の角型断面（パイプ状）
重量（60×60mm比較）	約28.3 kg/m	約4.06 kg/m（約7分の1）
断面係数（60×60mm比較）	36.0 cm3	9.44 cm3（約4分の1）
主な用途	パビリオン・化粧柱など特殊用途	一般的な鉄骨造の柱として広く使用