TAC建築士講師室ブログ

TAC建築士講座の講師・スタッフのブログです。

溶接性

井澤ですいざわ

■問題1
建築構造用TMCP鋼は、同じ降伏点のSN材やSM材に比べて炭素当量が低減されているので、溶接性が向上している。(一級構造:平成20No.25
■問題2
建築構造用TMCP鋼の基準強度は、厚さが40㎜を超え、100㎜以下の厚鋼板の場合においても、厚さが40㎜以下の場合と同じである。(オリジナル予想問題)

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■解答
 問題1、2ともに正。
 問題2はオリジナル予想問題です。
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No.355
(鋼材の板厚と降伏点・引張強さ)では、次のことを学びました。
「板厚が40mmを超えると(=板厚が厚くなると)、熱処理時の冷却にムラができやすく、降伏点が低下する。 鋼材は降伏点を基準強度としているので、一般に、板厚が40mmを超えると、基準強度は小さくなる。」
http://kentikushi-blog.tac-school.co.jp/archives/48182360.html

今回はこれと関連する内容です。

TMCP鋼
とは、Thermo Mechanical Control Process(熱加工制御)の略で、製造過程での熱処理時の温度を制御することにより冷却にムラがなくなるため、板厚が40㎜を超える場合でも基準強度の低減が不要です。

問題1
は過去問です。
一般に、鋼材は約0.8%までは炭素量が多くなると、強度は大きくなりますが、脆くなり、溶接性も低下します。
TMCP鋼は、高度な熱加工制御により炭素量が少なくても強度が大きく、溶接性も向上しています。

問題2オリジナル予想問題です。
TMCP鋼に関する問題1の溶接性も大事な内容ですが、それに勝るとも劣らない重要なポイントが、「厚鋼板でも基準強度の低減が不要」という点ですから、ぜひ覚えておいてください。

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ポイント:TMCP鋼――――――
■TMCP鋼
・板厚が40mmを超える厚鋼板でも基準強度の低減が不要。
■一般の鋼材
・板厚が40mmを超えると、熱処理時の冷却にムラができやすく基準強度が小さくなる。
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井澤ですいざわ

今回が今年の一級建築士学科本試験前の最後の書込みになります。

■問題1
SN490材において、C種は、B種に比べて板厚方向に作用する引張力に対する性能が高められているので、角形鋼管柱の通しダイアフラム等のような板厚方向に大きな引張力を受ける部位への使用が有効である。(一級構造:平成22No.15
■問題2
建築構造用圧延鋼材(SN材)には、A、B、Cの三つの鋼種があるが、いずれもシャルピー吸収エネルギーの規定値がある。(一級構造:平成25No.29
■問題3
プレス成形角形鋼管(BCP材)は、冷間加工を行う原材の材質がSN材のB種又はC種に準拠している。(一級構造:平成19No.20

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■解答
問題1 正。
問題2 誤。シャルピー衝撃試験は、切欠きの入った試験片にハンマーで衝撃を与え、破断するのに要する吸収エネルギーを求める試験で、吸収エネルギーが大きいと、塑性変形能力が大きいと言えます。塑性変形能力が求められているのは、B種とC種だけで、A種には求められていません。したがって、シャルピー吸収エネルギーの規定値があるのは、B種とC種だけです。
問題3 正。冷間成形角形鋼管(BCP:ボックスコラムプレス/BCR:ボックスコラムロール)は、SN材のB種又はC種の鋼板を成形したものです。
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さっそくSN材(建築構造用圧延鋼材)のポイントを確認しましょう。
 

鋼種

特徴と使用箇所

具体的な
使用箇所

降伏点の規定

SN400

溶接性及び塑性変形能力を期待しない部材に使用する。

小梁や間柱

降伏点の下限値だけが定められている。

SN400

広く一般的に用いられ、溶接性が良く、塑性変形能力を期待される部材に使用する。

梁や柱

降伏点の下限値だけでなく、上限値も定められている。

SN400

B種の性能に加え、板厚方向に大きな引張力を受ける部材に使用する。

ダイアフラム

降伏点の下限値だけでなく、上限値も定められている。


■降伏点の規定について
A種のように、降伏点の下限値だけが定められているのは、ごく普通のことです。普通は強ければ強いほど良いのですから。
B種、C種が、降伏点(降伏強度)の上限値も定められている理由は、降伏比(降伏強度/引張強度)を大きくしないためです。
降伏比が小さいほど、降伏してから最大強度(=引張強度)までの余裕があり、塑性変形能力が大きくなりますからね。前回のNo.352の復習です。

■さて、SN
400A、B、Cの降伏点の下限値(板厚40mm以下)はいくつですか?
→どれも235/㎟です。
No.340(SN400B・SD345の数値の意味)で確認しておきましょう。
http://kentikushi-blog.tac-school.co.jp/archives/47848865.html

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さあ、いよいよ日曜日は一級建築士学科本試験です。

今までの皆さんの努力が報われますよう、
皆さんの合格を心から祈っています。

祈合格!

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