形鋼は建築・土木・造船などさまざまなシーンで使用されています。
形鋼は鋼材のなかでも需要量が多く、現場では古くから代表的な素材として重宝されているのが特徴。
しかし、形鋼には種類も多く、各形鋼の特徴や使用用途について分からない人もいるのではないでしょうか。
そこで本記事では7種類ある刑鋼の特徴や主な使用用途、規格や製造工程についてわかりやすく解説します。
各形鋼の特徴や製造工程について詳しく知りたい方は、ぜひ参考にしてください。
また、弊社では鉄骨加工に必要なさまざまな大型機械や各種加工設備、また豊富な加工経験と技術を持ち合わせております。
納期やコストに関するお困りごとなど、お気軽にご相談ください。
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形鋼（かたこう）とは、さまざまな断面の形状をもつ鋼材のことです。
断面の形状はH形・L形・I形・山形などがあり、断面の形状の名前からH形鋼・L形鋼・I形鋼・山形鋼という名称がついています。
形鋼は建築・土木・造船などさまざまなシーンで使われており、建築物の柱や杭などの素材として用いられることも。
そのため需要量も多く、現場では古くから鋼材の代表的な素材として重宝されています。
形鋼には大きく分けて以下の2種類です。
重量形鋼は一般的な形鋼のことです。単に形鋼という場合はこの重量形鋼を指します。
軽量形鋼は薄板を冷却して成形した形鋼のことです。主に薄板の薄さが1.6mm・2.3mm・3.2mm程度の鋼板を指します。
重量形鋼と比較すると厚さが薄いので、重量も比較的軽いのが特徴。
その分、外力に抵抗するための断面性能が低いため、工作物の主要な部分に用いる際には向いていません。
形鋼には断面の形状によってさまざまな種類があります。
形鋼は以下の7種類に分別可能です。
それぞれの種類を詳しく解説します。
H形鋼は断面が「H形」の形状になっている鋼材です。
H形鋼は断面強度が高い・接合がしやすい・コストが安いなどさまざまなメリットがあります。
バランスがよくて使いやすい素材のため、現場でも広く普及している鋼材です。
鉄骨にもよく用いられており、ほかにも柱や梁などさまざまな用途があります。
また、建築物だけでなく船舶や橋梁などの構造物や、建築物や高速道路などの建築を支える杭基礎としても利用されるのが特徴。
さまざまなシーンで頻繁に用いられる形鋼の種類です。
山形鋼は断面が「山形」もしくは「L字型」の形状になっている鋼材です。
H形鋼とは異なり断面が非対称になっているため、外力の向きによって耐久が弱くなったり強くなったりするのが特徴。
山形鋼は断面の性能は高くないので、柱や梁にはあまり使用されません。
我々の身近なところでは門や柵、ロッカーの金具などに使用されていることが多い鋼材です。
また、山形鋼は簡易的な建築物の骨組みにも使われます。
材質は普通鋼のほかには、強度を必要とする場面では高張力鋼を使用する場合もあります。
溝形鋼は断面が「コ」の字の形状になっている鋼材です。
「コ」の形状が溝を作るため、溝形鋼と呼ばれています。
断面が左右非対称になっているのが特徴。断面性能も軸によって異なるため重心も断面の中心にはありません。
溝形鋼には先端に向かって先が丸くなるテーパー付きタイプと、テーパーがない直角のタイプがあります。
テーパーがないタイプのものは溝形鋼を背中合わせにして組枠状にすることで、強度の高い柱や梁に使用可能です。
軽量形鋼は薄板を成形して作成された鋼材です。
薄くて軽いうえに成形がしやすいことから、現代的な工作物のニーズにも合った形鋼といえます。
また、素材の使用量を削減できたり、表面がきれいに仕上がりやすいです。
軽量形鋼は校舎やアーケード、手すりや門などに用いられています。
また、組立材や床張りなどにも適しており、幅広い用途がある形鋼の1つです。
I形鋼は断面が「I」の形状になっている鋼材です。
I形鋼は主にホイストクレーン用のレールとして利用されています。
そのため、建築物に用いられることは基本的にはありません。
I形鋼はH形鋼とよく似た形状ではありますが、I形鋼にはほかの部材に接合するための「フランジ」という部分にテーパーが付いている点で区別されています。
CT形鋼は断面が「T」の形状になっている鋼材です。
H形鋼の断面を半分に切断することで製造されています。
サイズは細いものから幅広のものまでさまざま。
断面性能は幅が広くなるほど高くなりますが、どうしてもH形鋼よりは強度は劣るため柱や梁などの建造物の主要部分に使用されることはありません。
CT形鋼は断面が非対称のため外力がかかる向きに注意する必要があります。
用途としては仕上げの下地材や簡易的な骨組みなどに用いられます。
異型形鋼は各メーカーが独自に作成している形鋼です。
上記の形鋼以外にも台形・六角形・凸型・凹型などの形状があります。
異型形鋼に対応しているメーカーに依頼すれば、各企業独自の加工利用に向いた形状・省エネ・軽量化などのニーズに合わせてさまざまな形状の形鋼を作成できます。
精密機械や大規模の建築分野まで、さまざまな用途に合わせた断面形状の形鋼がつくれます。
形鋼の材質はSN材・SM材・SS材・SMA材に分別されます。 頭文字の「S」はスチールという意味です。
それぞれの材質の意味は以下の通りです。
形鋼は金属をロールで押しつぶして伸ばす熱の圧延により作成されます。
各断面の形状の溝が付いたロールで鉄などの金属を押しつぶすことで、溝と同じ断面の形鋼を作成できます。
ユニバーサル圧延機のような水平ロール以外の複数のロールによって材料を押しつぶすことで、各断面を正確に形成します。
ユニバーサル圧延機の場合であれば、形鋼の厚さ変更はロール間隔を変更することで調節可能です。
圧延後は形鋼を冷却し矯正機にかけることで、形鋼が作成されます。
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南条製作所は大型形鋼加工を得意としています。
所内には国内屈指の大型機械を複数保有し、国内外でも希少な各種加工設備を国内4工場に取りそろえています。
万が一の機械トラブルを想定して、同タイプの機械を極力複数台整えているのも南条製作所の大きな特徴の一つです。
弊社で稼働している設備につきましては、設備紹介からご覧ください。
形鋼は専門性のあるさまざまな工程を経たうえで完成します。
形鋼の製造には充実した機械設備や豊富な知識・経験を持った技術者の力が必要です。
弊社では国内でも随一の機械や熟練した技術を兼ね備えています。
他社では難しい案件も、ぜひ弊社までお気軽にご相談ください。
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