H形鋼 JIS G 3192 の発注——シリーズと実寸法、材質の規格、許容差の書き方

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この記事は、設備の架台・機械のフレーム・搬送装置の梁など、工業用途で熱間圧延の H 形鋼を買うときに、注文書と図面に何を書き、届いたときに何を確かめるかを扱う。断面の選び方（曲げや座屈の計算）と、建築基準法にもとづく構造設計は扱わない。

JIS の数値表をそのまま写すことはしない。寸法・断面積・単位質量の全体は JIS G 3192 の表 15・表 16 で確かめてほしい。冷間成形の C 形鋼（リップ溝形鋼）は別の規格なので、軽量形鋼 SSC400 の発注を見てほしい。

寸法の規格と材質の規格は別に書く

JIS G 3192 は、熱間圧延で作る形鋼の外観・形状とその許容限度、寸法・質量とその許容差を定める規格で、その適用は「それぞれの製品規格による」とされている^[1]。つまり G 3192 だけでは鋼の強さも成分も決まらない。対象になる形鋼は、山形鋼・I 形鋼・溝形鋼・球平形鋼・T 形鋼・H 形鋼・CT 形鋼で、表 1 に断面形状が並んでいる^[1]。

材質の規格は使い方で選ぶ。一般構造用の JIS G 3101 は橋梁・船舶・車両その他の構造物向け^[2]、JIS G 3106 は溶接構造物に用いるもので特に溶接性の優れたもの^[3]、JIS G 3136 は建築構造物に用いる鋼材である^[4]。H 形鋼で買われることの多い記号を、規格の適用範囲と、発注のときに効く違いで並べると次のとおり。

表の値は JIS G 3101 の表 1〜表 3、JIS G 3106 の適用範囲、JIS G 3136 の表 1 による^[2][3][4]。SS400 と SM490 の違いはSM490（JIS G 3106）の発注で詳しく扱った。材質の区分を決める「厚さ」の決め方は規格で違う。SN 材の JIS G 3136 は、H 形鋼の厚さを G 3192 の表 4 のフランジ厚さ t2 とすると明記している^[4]。SS400 の JIS G 3101 は、機械的性質の表で、形鋼の厚さを「試験片採取位置の厚さ」としている^[2]。ウェブとフランジで厚さが違う H 形鋼では、たとえば 400×400×13×21 のようにウェブ 13 mm・フランジ 21 mm と 16 mm の境をまたぐ断面があり、どちらで試験したかで降伏点の下限（245 か 235 N/mm²）が変わる。ミルシートの試験片の採取位置と厚さを確かめて区分を選ぶ。SS400 の区分の表はSS400 の発注と検査証明書にまとめた。

「H-200×100」は一つに決まらない

JIS G 3192 の表 15 は、H 形鋼を「シリーズ（高さ×辺）」でまとめ、その中に実際の標準断面寸法を並べている。同一シリーズに属する H 形鋼は内法（うちのり）高さが一定で、フランジが厚い断面ほど外側の高さが大きくなる^[1]。さらに、表の * 印の寸法は「汎用品以外」を示す^[1]。

表の値は JIS G 3192 の表 15 から抜き出した^[1]。200×100 シリーズの 2 断面は、どちらも内法高さが 184 mm（198−7×2、200−8×2）で、単位質量は 2 割近く違う。図面に「H-200×100」とだけ書くと、軽い方が届いても寸法の上では間違いと言えない。逆に、200×150 シリーズの汎用品は高さ 194 mm で、シリーズ名の 200 mm とは 6 mm 違う。高さで取合いを決める部材なら、シリーズ名ではなく実寸法で図面を描く必要がある。

寸法の書き方は、JIS G 3192 の箇条 5 で、断面各部の寸法をミリメートルで表し、断面形状に応じて辺（B）・高さ（H）・厚さ（t1、t2）を表示するとされている^[1]。H 形鋼の表の並びは H×B×t1×t2 で、t1 がウェブ、t2 がフランジの厚さである^[1]。社内の図面や部品表で、高さと辺の順、ウェブとフランジの順を取り違えた書き方が混ざっていないかを一度確かめておくとよい。

JIS G 3101 の箇条 13 は、注文者が注文時に少なくとも示す事項として、種類の記号と鋼材の形状、寸法、G 3192 の表 1 の形鋼の種類、そして H 形鋼と CT 形鋼のシリーズを挙げている^[2]。シリーズを書けば十分という意味ではなく、シリーズと実寸法の両方を書いておけば、見積の段階で「どちらの断面か」の問い合わせが要らなくなる（当方の提案）。

外法一定 H 形鋼は別の表

JIS G 3192 には、フランジの厚さによらず外側の高さが一定の「外法一定 H 形鋼」の表（表 16）もあり、400×200 から 1 000×400 までの断面が載っている^[1]。JIS G 3136 も H 形鋼の定義の注釈で、外法一定 H 形鋼を含むとしている^[4]。表 15 の H 形鋼とは寸法の体系が別なので、注文書には「外法一定」と明記する。

形状と寸法の許容差（表 4）

H 形鋼の許容差は JIS G 3192 の表 4 で、山形鋼や溝形鋼（表 3）とは別の表になっている^[1]。発注で効く項目を、200×100×5.5×8 の場合に当てはめると次のようになる。

このほか、中心の偏り（辺 400 以下で ±2.0 mm）、フランジ折れ（辺 400 以下で b の 1.5 % 以下、最大 1.5 mm）が決まっている^[1]。高さ 300 mm を超えると、直角度は辺の 1.2 % 以下、曲がりは長さの 0.10 % 以下に変わる^[1]。角部の r は断面積などを計算するための代表寸法で、許容差は決まっていない^[1]。

長さの許容差（7 m 以下でプラス 40・マイナス 0 mm など）と標準長さ（6.0〜13.0 m）は山形鋼・溝形鋼と共通で^[1]、切断長さで買う場合の書き方は鋼材の定尺と切断の指定で扱っている。

SN 材はフランジ厚さの許容差が別の表

SN 材の H 形鋼は、フランジ厚さ t2 の許容差を G 3192 ではなく JIS G 3136 の表 14 で決めていて、ウェブ厚さ t1・辺・高さの許容差だけが G 3192 の表 4 による^[4]。表 14 は、t2 が 6.0 mm 以上 16 mm 未満で ＋1.7・－0.3 mm、16 mm 以上 40 mm 未満で ＋2.3・－0.7 mm と、マイナス側を小さく、プラス側を大きくしている^[4]。同じ 200×100×5.5×8 でも、SS400 なら t2 は 7.0〜9.0 mm、SN400B なら 7.7〜9.7 mm が許容範囲になる。材質ごとに受入の基準表を分けて作る。

求めたときだけ効く二つの許容差

表 4 の切断面の直角度（辺 B 又は高さ H の 1.6 % 以下、最小値 3.0 mm）は、注文者から要求があった場合に適用する^[1]。端面を突き当てて取り付ける、端板を溶接する、といった使い方で端面の倒れが効くなら、注文書に書いておかないと規格の許容差の外になる。

もう一つは質量の許容差で、注文者の要求がある場合に表 7 の値（厚い方の厚さが 10 mm 未満で ±5 %、10 mm 以上で ±4 %）を、同一寸法の一組に当てる。一組は質量 1 t 以上で、1 t に相当する本数が 10 本に満たない場合は 10 本以上を一組とする^[1]。質量は通常、呼称寸法から求めた計算質量で表すので、取引が計算質量か実測かを見積依頼に書く。計算の手順は鋼材の重量計算にまとめた^[1]。

表面の手入れと溶接補修

JIS G 3192 は、外観に使用上有害な欠点があってはならないとしたうえで、製造業者がグラインダ手入れか溶接補修で欠点を除いてよいとしている^[1]。グラインダ手入れの後の断面寸法は許容差の範囲内でなければならないが、注文者の承認を得た場合はこの制限を緩和してもよい^[1]。

溶接補修は、欠点を除いた部分の深さが呼称厚さの 30 % 以下（辺の端部は端面から辺の呼称厚さ以内、最大 12 mm）、補修の合計面積が総表面積の 2 % 以下、余盛は除去して周りと同じ高さに仕上げる、と条件が決まっている^[1]。熱処理を行った形鋼は、溶接補修の後に改めて熱処理をしなければならない^[1]。めっき後の外観を重視する、疲労がかかる部位に使う、といった理由で溶接補修を受け入れたくないなら、それは規格より厳しい要求なので、注文書に「溶接補修品不可」と書いて見積の段階で確かめる（当方の提案）。

ミルシートと現品の表示

SS400・SM 材・SN 材は、どれも指定がなくても製造業者が検査文書を出す規格で、文書の種類は指定がなければ JIS G 0415 の検査証明書 3.1 になる^[2][3][4][6]。読み方と、商社経由で写しを受け取るときの決まり（JIS G 0404 の中間業者の箇条）^[5]はSS400 の発注と検査証明書と鋼材の定尺と切断の指定で扱った。H 形鋼で特に気を付けたいのは、切断して小分けにしたときに、現品の溶鋼番号の表示が残る側と残らない側が出ることである。部材ごとに材料を追いたいなら、切断した各部材に番号を転記して納めるよう注文書に書く（当方の提案）。3.1 と 3.2 の違いはEN 10204 のミルシート区分で扱った。

注文書に書くこと

様式は決まっていない。書いておきたい内容を一つの例にまとめる。

「品名：H形鋼 JIS G 3192 シリーズ 200×100、200×100×5.5×8／材質：JIS G 3101 SS400／長さ：6,000 mm（規格の許容差 ＋40・0 mm）／数量：12 本／切断面の直角度：表 4 の許容差を適用／質量：計算質量で取引／検査文書：JIS G 0415 検査証明書 3.1（商社経由は写しと付帯文書）／表示：切断した部材ごとに溶鋼番号を転記／外観：溶接補修品不可（受けられるかを見積で回答）」

材質を SN 材にする場合は、適用厚さが 6 mm 以上（SN400C・SN490C は 16 mm 以上）で、その厚さはフランジ厚さ t2 で見る^[4]。小さな H 形鋼で SN 材を指定するときは、フランジ厚さが範囲に入っているかを先に確かめる。

よくある質問

Q. 受入で高さを測ったら 201.5 mm でした。不良ですか。
200×100×5.5×8 なら、表 4 の高さの許容差は ±2.0 mm なので、201.5 mm は範囲内である^[1]。図面の取合いが規格の許容差より厳しいなら、それは材料の規格では保証されないので、加工で合わせる前提にするか、追加の選別を条件にする。

Q. 細幅・中幅・広幅という呼び方は規格にありますか。
JIS G 3136 の H 形鋼の定義の注釈で、高さと辺の関係によって細幅・中幅・広幅に区分されることがあり、辺が高さの 0.8 倍を超えるものを「コラム」と呼ぶことがある、と書かれている^[4]。注釈なので呼び方の参考で、注文書ではシリーズと実寸法で指定する。

Q. SS400 の H 形鋼に溶接しても大丈夫ですか。
JIS G 3101 の SS400 は、成分として P と S の上限しか決めていない^[2]。溶接性を規格で裏づけたいなら、溶接構造物用の SM 材を指定するか、成分や炭素当量の条件を注文で付ける。施工側の指定は溶接を含む部品の発注で指定することを参照してほしい。

Q. 汎用品以外（*印）の断面は買えますか。
規格は「汎用品以外を示す」と書いているだけで、買えないとは書いていない^[1]。在庫や圧延の予定は製造業者・商社によるので、見積の前に入手の可否と納期を確かめる。

まとめ

H 形鋼は、寸法の規格（JIS G 3192）と材質の規格（SS400・SM・SN）の両方を書き、シリーズだけでなく H×B×t1×t2 の実寸法で指定する。許容差は表 4 で、切断面の直角度と質量の許容差は求めたときだけ効く。材質の区分を決める厚さは、SN 材はフランジ厚さ t2（6 mm 以上という下限もある）、SS400 は試験片を採った位置の厚さである。同じ束では、等辺山形鋼（アングル）の発注、溝形鋼（チャンネル）の発注、SS400 の発注と検査証明書も扱っている。

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 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）
4. 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）
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 0415:2024 鋼及び鋼製品－検査文書（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2024 年 6 月 20 日改正）

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