一級建築士【施工】鉄骨工事の数値は「理由」で覚える｜高力ボルト・溶接・建方精度・スタッドを図解

施工シリーズ第4弾は、ボリューム最大の鉄骨工事です。

高力ボルトの締付け、建方精度、溶接、スタッド溶接……数値も用語も多い分野ですが、ここまでのコンクリート・鉄筋・型枠と同じく、鉄骨という構造の性格を理解すれば、数値は理由から導けます。

じっくり丁寧に進めていきましょう。

⚠️ 数値はJASS 6（鉄骨工事）・建築工事標準仕様書等に基づく代表値です。実務・最新版では条件により異なる場合があります。

鉄骨工事の性格——「工場で精密に作り、現場で組む」

鉄骨造（S造）の最大の特徴は、部材を工場で精密に製作し、現場では組み立てる（建てる）だけという点です。コンクリートのように現場で「材料から作る」のとは対照的です。

ここから、鉄骨工事の数値を貫く3つの軸が出てきます。

① 接合が命——部材どうしのつなぎ目（高力ボルト・溶接）の品質がそのまま建物の強さになる ② 精度が命——工場製作・現場建方ともに、ミリ単位の精度管理が要る ③ 熱に弱い——鋼材は火に弱いので、耐火被覆で守る

「接合・精度・耐火」。この3点で鉄骨工事の数字はほぼ説明できます。

鉄骨工事の流れ

① 鋼材と耐火被覆——「強いが熱に弱い」

鋼材の性質はS造の構造記事で詳しく扱いましたが、施工で外せない1点を復習します。

鋼材は約350℃で強度が常温の約2/3に低下し、さらに高温になると急激に弱くなる。

火災で鋼材が高温になると、建物が一気に崩れる危険がある。だから耐火被覆で鉄骨を守ります。

耐火被覆の方法	特徴
吹付けロックウール	繊維状の材料を吹き付ける。一般的
巻付け・成形板張り	ロックウールフェルト等を巻く／板を張る
耐火塗料	火災時に発泡して断熱層を作る。鉄骨を見せたいときに有効

「鋼材は熱に弱い→だから耐火被覆」という因果を押さえておきましょう。

② 工場製作（加工）——精度はここから始まる

部材は工場で加工されます。施工の出題ポイントを整理します。

工程	ポイント
けがき	加工の基準線を引く。490N/mm²級以上の鋼材には、強度低下の原因になるたがね・ポンチの打こん（傷）を残さない
切断	ガス切断・機械切断など。切断面の精度を確保
孔あけ	高力ボルト孔はドリルあけが原則（せん断あけは精度・品質が劣る）
開先（かいさき）	溶接のために部材端を斜めに加工。溶接が奥まで届くようにする溝

「高張力鋼に打こんを残さない」は頻出。傷が応力集中・割れの起点になるためです。

③ 建方——ミリ単位の精度で組み立てる

工場から運ばれた部材を現場で組み立てる工程。手順に沿って数値の理由を見ます。

アンカーボルトとベースモルタル

柱脚は、基礎から出たアンカーボルトに固定します。柱を据える前に、レベル調整用のベースモルタルを施工します。

アンカーボルトは二重ナット等で緩み止めをする
ねじ山は、ナットから**外に出る（突き出る）**ように余長を確保

仮ボルト——「とりあえず留める」段階

建方では、まず仮ボルトで部材を仮留めし、全体の形と精度を調整してから本締めします。

高力ボルト継手：仮ボルトは1群に対し1/3程度かつ2本以上
混用・併用継手：1/2程度かつ2本以上（より多め）
仮ボルトには中ボルト（普通ボルト）を使う。本締め用の高力ボルトを流用すると、建入れ直しのときに動いてボルトが傷むため

建入れ直しと建方精度

組み上げた骨組の倒れ・ねじれを直す作業が建入れ直し（ワイヤーロープ・ターンバックル等で調整）。最終的に建方精度の許容差に収めます。

項目	管理許容差	限界許容差
建物の倒れ（高さH）	H/4000＋7mm かつ 30mm以下	H/2500＋10mm かつ 50mm以下

管理許容差＝施工の大半（おおむね95%以上）が収まるべき目標値
限界許容差＝これを超えてはならない限界値

2段階あるのは「目標は管理許容差、最低でも限界許容差は死守」という品質管理の考え方です。

④ 高力ボルト接合——「摩擦」で留める

高力ボルトは、強く締め付けて板どうしを圧着し、その摩擦力で力を伝える接合（摩擦接合）。原理はS造の構造記事で扱ったので、ここでは**施工（締め方・検査）**を深掘りします。

摩擦面の処理

摩擦で伝えるので、接触面の状態が命。

すべり係数0.45以上を確保する（赤錆を発生させる、またはブラスト処理）
塗装してはならない（つるつるで摩擦が落ちる）
黒皮（ミルスケール）は除去する

締付けの2方法

方法	締め方	確認
トルクコントロール法	目標トルク値まで締める（締付トルクと張力が比例）	トルシア形ならピンテールの破断
ナット回転法	一次締め後、ナットを120°回転	マーキングのずれ角

締付けの手順と順序

締付けは必ず3段階で行います。

① 一次締め（仮に締める）
   ↓
② マーキング（ボルト・ナット・座金・母材に一直線の印）
   ↓
③ 本締め（トルクor120°回転）

マーキングをするのは、本締めでナットがちゃんと回ったか・共回りしていないかを線のずれで確認するため。

そして締付けの順序も重要。

ボルト1群の中央部から端部（外側）へ向かって締めていく。

外側から締めると、内側に板の浮き・すき間が残ってしまう。中央から締めれば、すき間を外へ逃がしながら確実に圧着できます。

トルシア形高力ボルトと確認方法

トルシア形：本締めすると先端のピンテールが破断する。破断していれば本締め完了が一目でわかる
高力六角ボルト：マーキングのずれを目視し、締め忘れ・共回りをチェック
ボルトの余長：ねじ山がナットから1〜6山程度突き出ているのが適正

「ピンテールが折れた＝ちゃんと締まった印」と、検査の数字を意味で覚えましょう。

⑤ 溶接接合——「溶かして一体化する」

もう一つの接合が溶接。母材を溶かして一体化するため、品質管理がシビアです。

溶接の種類と部位の名称

用語	意味・役割
開先（グルーブ）	溶接金属を奥まで充填するための溝。完全溶込み溶接で重要
エンドタブ	始端・終端に付ける仮設の板。欠陥が出やすい両端を母材の外に逃がす
スカラップ	溶接線どうしの交差を避けるための扇形の切欠き。応力集中を防ぐためノンスカラップ工法も増加
裏当て金	完全溶込み溶接で、裏側から溶け落ちを防ぐ

溶接の品質を左右する条件

予熱：厚板・低温時は、溶接前に母材を温める。急冷による割れを防ぐため
気象：気温−5℃未満では溶接しない。−5〜5℃では接合部を適切に加熱すれば可。雨・強風時も原則中止（品質が不安定）
開先内・溶接部の水分・油・錆は除去（欠陥の原因）

溶接欠陥と検査

溶接は内部が見えないので、欠陥の種類と検査方法がセットで問われます。

主な欠陥	内容
ブローホール・ピット	内部・表面の気泡
アンダーカット	母材がえぐれて溝になる
オーバーラップ	溶接金属が母材に乗り上げ未融合
溶込み不良・スラグ巻込み	溶け込み不足・不純物の混入

検査は**外観検査＋超音波探傷試験（UT）が基本。UTは内部の欠陥を壊さずに調べる（非破壊検査）**ため、完全溶込み溶接部の内部品質確認に使われます。

⑥ スタッド溶接——床（デッキ）と鉄骨を一体化

スタッドとは、鉄骨梁の上に植える頭付きの棒。コンクリート床と鉄骨を一体化させる（ずれ止めの）役割です。アーク放電で一気に溶接します。

検査基準が頻出なので、数値の意味とともに押さえます。

検査	基準	なぜ
仕上り高さ	±2mm以内	規定どおり溶け込んでいる証
傾き	5°以内	まっすぐ植わっているか
カラー（根元のふくらみ）	全周に包囲	溶接が全周でできた証
アンダーカット	0.5mm以上は不良	えぐれは欠陥
打撃曲げ試験	施工後15°まで曲げて割れなし	溶接部の健全性を実際に曲げて確認

打撃曲げで合格したスタッドは、曲げたまま元に戻さず使用してよい、という点もよく出ます。

○×で総チェック

Q1. 高力ボルトの摩擦面は、すべり係数を高めるため塗装する。

→ ×。塗装は摩擦を低下させる。赤錆・ブラストで0.45以上を確保。

Q2. ナット回転法では、一次締め後にナットを120°回転させて本締めする。

→ ○。トルクコントロール法は目標トルクで管理。

Q3. 高力ボルトの締付けは、ボルト群の端部から中央へ向かって行う。

→ ×。中央から端部へ。すき間を外へ逃がすため。

Q4. 仮ボルトには、本締めに用いる高力ボルトを使用する。

→ ×。中ボルトを使う。高力ボルトを流用すると建入れ直しで傷む。

Q5. 建方時の仮ボルトは、高力ボルト継手1群に対し1/3程度かつ2本以上とする。

→ ○。混用・併用継手は1/2程度かつ2本以上。

Q6. 溶接の始端・終端の欠陥を避けるため、エンドタブを用いる。

→ ○。欠陥が出やすい両端を母材の外に逃がす。

Q7. 気温が−5℃未満でも、接合部を加熱すれば溶接してよい。

→ ×。−5℃未満は溶接しない。−5〜5℃なら加熱して可。

Q8. スタッド溶接の打撃曲げ試験（施工後）は、15°まで曲げて欠陥がないか確認する。

→ ○。合格品は曲げたまま使用してよい。

Q9. 建物の倒れの管理許容差は、H/4000＋7mm かつ30mm以下である。

→ ○。限界許容差はH/2500＋10mm かつ50mm以下。

まとめ——鉄骨工事の数値も「理由」で導ける

鉄骨工事は①接合が命 ②精度が命 ③熱に弱いの3軸で整理できる
鋼材は350℃で2/3に低下→耐火被覆で守る
高力ボルトは摩擦接合：塗装NG・0.45、一次締め→マーキング→本締め、中央から端部へ、ナット回転法は120°、トルシア形はピンテール破断で確認
仮ボルトは中ボルトで1/3かつ2本（混用1/2かつ2本）
建方精度（倒れ）はH/4000＋7mm・30mm以下（管理許容差）
溶接はエンドタブ・スカラップ・予熱・−5℃未満は不可、検査は外観＋超音波探傷（UT）
スタッド溶接は仕上り高さ±2mm・傾き5°・打撃曲げ15°

鉄骨は「工場で精密に作った部材を、現場で正確に組んで、確実につなぐ」構造。だからこそ、接合の品質と精度にあらゆる数値が集中している——この視点を持てば、バラバラの数字が一本の筋でつながります。

施工シリーズは今後、地業工事・仕上げ工事なども順次公開予定です。

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