溝形鋼（チャンネル）JIS G 3192 の発注——H×B×t1 の呼び、許容差、Cチャンとの区別

この記事の範囲

この記事は、機械のベース・設備の架台・配管やダクトの支持材・搬送装置のフレームなどに使う熱間圧延の溝形鋼を、工業用途で注文するときの書き方と受入の見方を扱う。断面の強度計算や建築の構造設計は扱わない。

同じ「チャンネル」の呼び名で、鋼板を冷間で曲げた軽溝形鋼やリップ溝形鋼（C チャン）も流通している。これは JIS G 3350 の軽量形鋼で、注意点は軽量形鋼 SSC400 の発注に書いた。この記事では熱間圧延品だけを扱う。

寸法の表し方と、表 12 の並び

JIS G 3192 の表 12 は、溝形鋼の標準断面寸法を H×B×t1×t2 と r1・r2 の並びで載せていて、75×40×5×7（単位質量 6.92 kg/m）から 380×100×13×20（同 67.3 kg/m）まで 16 断面がある^[1]。H は高さ（背の部分＝ウェブの外側の寸法）、B は辺（フランジの幅）、t1 はウェブ、t2 はフランジの厚さである。

寸法の表示について、箇条 5 は断面形状に応じて辺・高さ・厚さを表示するとしたうえで、表 12 の溝形鋼の厚さは t1 だけ表示すればよいとしている^[1]。現場で「C-150×75×6.5」と書くのはこの決まりに沿った書き方で、表 12 の大半の断面は t1 を書けば t2 も一つに決まる。ただし 380×100 は、t1 が 13 mm の断面が 13×16.5（62.0 kg/m）と 13×20（67.3 kg/m）の 2 つあり、t1 だけでは決まらない^[1]。表示は t1 だけでよいという決まりは寸法の表示の話で、注文書では t1×t2 まで書いておく方が間違いがない（当方の提案）。

表の値は JIS G 3192 の表 12 から抜き出した^[1]。200 の高さには辺 80 と辺 90 の 2 種類があり、300×90 には 3 断面がある。高さだけで「チャンネル 200」と頼むと、辺の寸法すら決まらない。表 12 は代表寸法で、協定によって表にない断面を使ってもよい^[1]。

表 12 には、重心の位置（Cy）・断面二次モーメント・断面係数も載っているが、これは参考として示された値である^[1]。溝形鋼は断面が左右対称でないので、重心がウェブの外面から Cy だけ離れた所にある。荷重をウェブの中心にかける設計か、背中合わせに組む設計かで計算が変わるので、断面の数値は設計者の確認に回す。

許容差：高さで厚さの欄が変わる

溝形鋼の許容差は、山形鋼・I 形鋼などと共通の JIS G 3192 の表 3 である^[1]。厚さの許容差は「辺 A 又は高さ」が 130 mm 未満か以上かで欄が分かれていて、溝形鋼では高さ H で見る。代表的な 2 断面に当てはめると次のようになる。

表の区分は JIS G 3192 の表 3 による^[1]。高さの許容差は 100 mm 未満で ±1.5 mm、200 mm 以上 400 mm 未満で ±3.0 mm と、高さで段階的に広がる^[1]。厚さは、同じ 6.5 mm でも高さ 130 mm 未満なら ±0.7、130 mm 以上なら ±0.8 mm になる。受入の基準表を作るときは、断面ごとに欄を選び直す。

曲がりは上下・左右の両方に適用し、山形鋼・溝形鋼・球平形鋼で長さの 0.30 % 以下である^[1]。6 m なら 18 mm で、レールの台やスライドの基準に使うには大きい。規格品をそのまま基準面にするのではなく、取付面の加工や矯正を図面で別に指示する。

長さの許容差と標準長さは H 形鋼・山形鋼と共通である^[1]。

端面の直角度は表 3 に無い

H 形鋼の表 4 には、注文者が求めたときに適用する「切断面の直角度」の項目があるが、溝形鋼の表 3 にはこの項目そのものが無い^[1]。端面を突き当てて溶接する、端板を当ててボルトで締める、といった使い方で端面の倒れが効くなら、規格に頼れないので「切断面の直角度 ○ mm 以下」と図面か注文書に書く。切断の方法ごとの考え方は鋼材の定尺と切断の指定を参照してほしい。

角の r1・r2 は断面積の計算に使う代表寸法で許容差は決まっていない^[1]。フランジの内側に部品を沿わせる設計では、実物の形を確かめる。

材質と、材質の区分を決める厚さ

JIS G 3192 の適用は製品規格によるとされていて、強さや成分は材質の規格で決まる^[1]。一般構造用の SS400（JIS G 3101）は、鋼板・鋼帯・形鋼・棒鋼に使える記号で、成分の規定は P と S の上限だけである^[2]。溶接構造物で C・Si・Mn の上限まで規格で裏づけたいなら、JIS G 3106 の SM 材を指定する^[4]。違いはSM490（JIS G 3106）の発注で扱った。

SS400 の降伏点は厚さで区分が変わり、区分に使う形鋼の厚さは、JIS G 3101 の機械的性質の表の注で「試験片採取位置の厚さ」とされている^[2]。ウェブとフランジで厚さが違う溝形鋼では、どこから試験片を採ったかで区分が変わりうる。たとえば 380×100×13×20 はウェブ 13 mm・フランジ 20 mm で、16 mm の境をまたぐ。この断面でミルシートの降伏点を確かめるときは、試験片の採取位置と、その位置の厚さを成績書で確かめてから、245 か 235 N/mm² かの下限を選ぶ。SS400 の区分の表はSS400 の発注と検査証明書にまとめた。

建築構造用の SN 材（JIS G 3136）は、適用厚さ（6 mm 以上）を判定する形鋼の厚さを「G 3192 の表 3 の厚さ t 又は t2」としている。一方、降伏点などの機械的性質の厚さ区分については、機械的性質の表 7（と附属書 JA の表 JA.1）の注で「I 形鋼及び溝形鋼は，表 13 の t1 の寸法とする」（表 13 は G 3136 の表）と明記していて、SN 材の溝形鋼ではウェブの厚さ t1 で区分を選ぶ^[6]。さらに、表 3 の形鋼の t・t2 の厚さの許容差は G 3136 の表 13 で別に決めていて（6.0 mm 以上 16 mm 未満で ＋0.9・－0.3 mm）、t1 の許容差だけが G 3192 の表 3 による^[6]。SN 材の溝形鋼は、SS400 と同じ受入基準では判定できない。

JIS G 3101 は、注文時に示す事項として、種類の記号と鋼材の形状、寸法、G 3192 の表 1 の形鋼の種類を挙げている^[2]。「溝形鋼」と形鋼の種類を書き、軽溝形鋼と取り違えられない書き方にする。

冷間成形の溝形との書き分け

JIS G 3350 の軽量形鋼は、鋼板・鋼帯を冷間成形した形鋼で、軽溝形鋼・リップ溝形鋼など 6 つの断面形状があり、種類の記号は SSC400、適用厚さは 1.6〜6.0 mm である^[3]。熱間圧延の溝形鋼はウェブとフランジで厚さが違い、角に r1 が付くのに対し、軽溝形鋼は板厚が一様で、成形した角の形になる。重さ・強さ・取付けの寸法が違うので、図面の材料欄には、熱間圧延品なら「溝形鋼 JIS G 3192」、冷間成形品なら「軽溝形鋼（又はリップ溝形鋼）JIS G 3350 SSC400」と規格番号まで書く。

質量と受入

質量は通常、呼称寸法から求める計算質量で表す^[1]。溝形鋼で気を付けたいのは、注文者が求めたときに当てる質量の許容差（表 7）の欄を、t1 と t2 の厚い方の厚さで選ぶことである（10 mm 未満なら ±5 %、10 mm 以上なら ±4 %）^[1]。150×75×6.5×10 はウェブが 6.5 mm でも、フランジの t2 が 10 mm なので ±4 % の欄になる。計算の手順は鋼材の重量計算にまとめた。

受入では、高さ・辺・t1・t2 を表 3 の区分で測り、曲がりを長さに対して見る。検査文書は SS400 なら指定がなくても付く^[2]。商社で切断した品の写しと付帯的な文書の決まり（JIS G 0404・JIS G 0415）^[5]は、鋼材の定尺と切断の指定で扱った。

表面の欠点と手入れの扱い

外観については、使用上有害な欠点があってはならず、表面に欠点がある場合は製造業者がグラインダ手入れか溶接補修で除去・補修してよい、と JIS G 3192 の箇条 10 が定めている^[1]。グラインダで削った後も断面寸法は許容差の範囲に入っていなければならない。溶接で補修する場合は、欠点を除いた深さが呼称厚さの 30 % 以下、補修の合計面積が総表面積の 2 % 以下などの条件が付く^[1]。

つまり、規格品の溝形鋼には、手入れや補修の跡がある材が含まれうる。めっきや塗装の外観が製品の見た目になる、フランジに疲労のかかる荷重が繰り返し入る、といった用途で補修品を避けたいなら、それは規格より厳しい条件なので、注文書に書いて見積の段階で受けられるかを確かめる（当方の提案）。黒皮のまま使うのか、ショットブラストなどで落としてから塗るのかも、受入の外観判定に関わるので合わせて決めておく。

注文書に書くこと

決まった様式は無い。書いておきたい内容を例にまとめる。

「品名：溝形鋼 JIS G 3192 150×75×6.5×10／材質：JIS G 3101 SS400／長さ：5,500 mm に切断、切断面の直角度 1 mm 以下（規格に無い要求）／数量：16 本／質量：計算質量で取引／検査文書：検査証明書 3.1（切断品は写しと付帯文書）」

規格に無い要求（切断面の直角度・曲がりの詰め・取付面の加工など）は、規格品の上に加える工程として見積もってもらう。規格の許容差で足りる所に厳しい値を書くと、選別や加工が増えて価格に返ってくる。

よくある質問

Q. 100×50×5 の高さを測ったら 98.5 mm でした。不良ですか。
高さ 100 mm は「100 以上 200 未満」の区分で、許容差は ±2.0 mm なので 98.0 mm までは範囲内である^[1]。

Q. いちばん小さい溝形鋼はどれですか。
JIS G 3192 の表 12 の最小は 75×40×5×7（単位質量 6.92 kg/m）である^[1]。これより小さい溝形の部材が要るなら、冷間成形の軽溝形鋼（JIS G 3350）か、板金の曲げ加工品として別に指定する^[3]。

Q. 背中合わせで 2 本組むとき、注意することはありますか。
規格は組み方を決めていない。2 本の曲がりはそれぞれ長さの 0.30 % まで許されるので、合わせたときのすき間を許容するのか、溶接やボルトで引き寄せるのかを図面で決めておく^[1]。

まとめ

溝形鋼は「溝形鋼 JIS G 3192 H×B×t1×t2」と「材質の規格と記号」を分けて書く。表示は t1 だけでよいが、380×100 のように t1 だけでは決まらない断面もあるので、注文書は t1×t2 まで書く。厚さの許容差は高さ 130 mm で欄が変わり、曲がりは長さの 0.30 % まで、切断面の直角度は規格に項目が無い。SS400 の降伏点の区分は試験片を採った位置の厚さで選び、ウェブとフランジで 16 mm をまたぐ断面はミルシートで確かめる。SN 材は厚さの許容差が別の表になる。同じ束ではH形鋼の発注と等辺山形鋼（アングル）の発注も扱っている。SN 材の降伏点などの区分はウェブの厚さ t1 で選ぶ。

出典・参考資料

1. JIS G 3192:2024 熱間圧延形鋼の形状，寸法，質量及びその許容差（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2024 年 11 月 20 日改正）
2. JIS G 3101:2024 一般構造用圧延鋼材（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2024 年 2 月 20 日改正）
3. JIS G 3350:2021 一般構造用軽量形鋼（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2021 年 4 月 20 日改正）
4. JIS G 3106:2024 溶接構造用圧延鋼材（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2024 年 2 月 20 日改正）
5. JIS G 0404:2023 鋼材の一般受渡し条件（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2023 年 12 月 20 日改正）
6. JIS G 3136:2022 建築構造用圧延鋼材（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2022 年 3 月 22 日改正）

WHITE PAPER

この記事の理解を深める
無料ホワイトペーパーをプレゼント

製造業の現場で使える実務資料（PDF）を無料でお届けします。"こんな資料が届きます" ↓ 下のボタンからどうぞ。

🔒 全文は無料ダウンロードで