高張力鋼(ハイテン)とは?規格・許容応力度と軟鋼との使い分け
高張力鋼(ハイテン/High Tensile Strength steel)とは、引張強さ490N/mm²以上の高強度な鋼材です。軟鋼より強いため部材を細く・軽くできますが、使い方には注意が必要です。
この記事について
鋼材の規格・基準強度などはJISや告示の改訂で変わることがあります。本記事は学習用の概要です。実務では必ず最新のJIS・建築基準法告示・メーカー資料を確認してください。
高張力鋼の規格
| 区分 | 例 |
|---|---|
| 490N/mm²級 | SN490・SM490 |
| 520〜570N/mm²級 | SM520・SM570 |
| 590・780N/mm²級(超高張力) | 建築構造用高性能鋼(大臣認定材など) |
一般に490N/mm²級から上を高張力鋼と呼び、590・780N級のものは「超高張力鋼」とも呼ばれます。
基準強度・許容応力度
鋼材の許容応力度は基準強度Fから定まります。高張力鋼はFが大きいため、同じ力に対してより小さい断面で済みます。
| 鋼種 | 基準強度F(板厚40mm以下の目安) |
|---|---|
| SN400・SS400 | 235N/mm² |
| SN490・SM490 | 325N/mm² |
| SM570級 | 400N/mm²程度 |
軟鋼との使い分けと注意点
POINT:強くても「硬く」はならない
鋼のヤング係数(剛性)は鋼種によらずほぼ一定(約205kN/mm²)です。つまり高張力鋼にしてもたわみ・座屈・変形のしやすさは変わりません。強度だけ上げてもたわみや座屈で決まる部材では効果が出ない点に注意します。
- 高張力鋼が有効:強度(応力度)で断面が決まる、大荷重・大スパンの柱や梁。
- 軟鋼で十分:たわみ・座屈・変形が支配する部材、一般的な規模。
- 溶接管理:高張力鋼は溶接割れに注意が必要で、施工管理が厳しくなる。
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まとめ
- 高張力鋼は引張強さ490N/mm²以上の高強度鋼。SM570や590・780N級など。
- 基準強度Fが大きく断面を小さくできるが、剛性(ヤング係数)は軟鋼と同じ。
- たわみ・座屈支配の部材では効果が薄い。溶接管理も厳しくなる。