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SD295Bとは?使う場面はある?異形鉄筋の鋼種を徹底解説!

SD295Bのアイキャッチ 建築辞典

建設工事において、代表的な建材の一つである鉄筋(異形鉄筋)。
異形鉄筋はJIS規格において強度や組成などから様々な名称に分かれています。

そんな中から今回はSD295Bについて紹介していきます。

SD295B聞いたことはあるけど、見たこともない。そんな人が多いのではないでしょうか。私もその中の一人です。
SD295Bについて、それぞれのアルファベットや数字が示す意味の解説から、さらに強度規定やJIS規格、さらになぜあまり見かけないのか、JIS改正に伴う扱いまで解説していきます。

しっかり理解していきましょう。

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SD295Bとは

まずは、言葉の定義とそれぞれが示す意味を確認していきます。

SD295Bとは、異形棒鋼(異形鉄筋、節つき鉄筋)のJIS規格の種類の一つです。

鉄筋コンクリート造などで用いる異形鉄筋は、建築基準法でJIS規格品を用いる必要があります
。また、設計図書において異形鉄筋の呼び径とそれぞれの鋼種が記載されていますので、それぞれの規格の違いを知っておくことが重要になります。
異形鉄筋を製造しているメーカーはいくつかあるのですが、JIS規格により、強度や化学組成の上限値・下限値を定めることで、各社が製造している異形鉄筋がメーカーの違いによらず、一定以上の性能を有していることになります。

SD295Bのうち、SDとは「Steel Defotmed bar」の頭文字になります。
直訳すると「変形された鋼棒」鋼棒となり、節つきの棒鋼(異形鉄筋)であることがわかります。

SD295Bのうち、295とは、下位降伏点のJIS規格値「295N/㎟」を示しています。
鋼材には、弾性域と塑性域の境となる強度である降伏点と鋼材自体の最大引張強度である引張り強さがなどがあり、この二つが主な強度のパラメータとして構造設計などに用いられています。
異形鉄筋の場合は、数値は下位降伏点を示していることを覚えておきましょう。

最後にSD295Bのうち、Bは種類を示しています。
SD295種の異形鉄筋と聞くとSD295Aの方が一般が一般的でないでしょうか。
SD295Aも下位降伏点295N/㎟のJIS規格の鋼材種の一つです。同強度のJIS規格が2つ存在していたので、一方をSD295Aとして、もう一方をSD295Bと規定しています。
「2つ存在していた」と過去形で記載していますが、それには理由があります。
実は、異形棒鋼のJIS規格は2020年4月に改正があり、下位降伏点295N/㎟の強度を有する規格は1種類となりました。この後さらに詳しく解説していきます。

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JIS改正に伴うSD295Bについて

まず、今回はSD295Bを解説していますが、2020年のJIS規格改正に伴い、SD295Bという規格は廃止されました。

また、SD295Aも295級の鋼材が1種になったことから、名称がSD295AからSD295と変更になっています。
さらにSD295は鉄鋼を構成する物資の一部にSD295Aで規定されていなかった化学組成分率が規定されました。

JIS改正後の同強度(下位降伏点の規定)の鋼種であるSD295についての詳細は別記事で書いてますので、ご参考にしてください。

SD295、SD295A、SD295Bは別物であることを念頭に置いてこの記事では、ここからSD295Bについてさらに深堀していきます。

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SD295Bの性能

ここからはSD295Bの性能(強度など)についてみていきましょう。まずは、丸鋼を含む鉄筋の許容応力度の一覧を見てみましょう。

こちらはJIS規格ではなく、日本建築学会が発行している『鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説』(通称、RC規準)など各文献にて規定されているRC造の構造計算に用いる許容応力度になります。
鉄筋自体はJIS規格であることから、メーカーごとに若干の強度さはあっても一定の品質以上となるように製造されていますので、構造計算に用いる強度も鋼種によって同様のものを使用します。
なお、許容応力度の規定自体も文献によって値が多少異なったり、規定がなかったりしますので、どの文献が参考図書として適用されているかなどは設計図書で必ず確認しておくようにしてください。

SD295、SD295A、SD295Bいずれの場合も構造計算で採用する下位降伏点、許容応力度は同じ値となります。
冒頭の名称の説明でSD295Bの295は下位降伏点を表していると説明しましたが、構造計算においては短期許容応力度と長期供許容応力度の2つに強度が分けられます。

295N/㎟の下位降伏点は、=短期許容応力度となります。
長期許容応力度は、その2/3の値となりますので、材料強度、降伏点強度、許容応力度この違いもしっかりと理解しておくようにしましょう。

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SD295BのJIS規格

SD295BのJIS規格を紹介してきます。
なお、SD295Bは先ほども述べたように、最新のJIS規格ではその名称はありません。改正前の2010年での規定となりますので、ご注意ください。
JIS規格は製造方法や試験の方法、製品寸法など様々な規定があるのですが、今回は鉄筋の強度など諸性能に関する機械的性質と鉄筋を構成する化学組成についての規定を確認していきます。

機械的性質

SD295Bの機械的性質は以下のようになります。

SD295Aとの違いを解説するとここに大きな違いがあります。
SD295Aは、下位降伏点の下限値が295N/㎟と定められており、JIS規定も295N/㎟以上となっています。一方、SD295Bは下位降伏点の範囲が定められており、JIS規格では295~345N/㎟となっています。
この違いについては、次章で、なぜSD295Bがほとんど採用されてないのかを含め、解説していきます。

化学組成

JISでは化学組成、つまり、鉄を構成する炭素や不純物となる物質の配合比率の一部が規定されています。
もちろんSD295Bも化学組成も規定があります。先ほど述べたような強度や靭性は鉄筋を構成する化学組成によって大きく変わってきます。
なお、この表も改正前の2010年版であることがご理解お願いします。

SD295Bの化学組成の規定はSD295Aと同じです。
また、2020年4月に改正されたJIS規格ではSD295となりますが、SD295AとSD295BともSD295とは、化学組成の規定に違いがありますのでご注意ください。

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SD295Bが用いられる場所と採用されない理由

最後に、SD295Bが実情として、ほとんど採用さえていない理由説明しておきます。

まず、JIS規格の説明でも紹介しましたが、SD295AとSD295Bの決定的な違いは、下位降伏点の規定にあります。
SD295Aは下位降伏点の下限値が定められているのに対し、SD295Bはその範囲が規定されています。

皆さんはSD295AとSD295Bどちらの方が規格として性能が高い鉄筋と思うでしょうか。

SD295AとSD295Bを比較した場合、性能が高いのはSD295Bです。
構造設計において採用する値も先ほど紹介しましたが、短期許容応力度は下位降伏点の値を採用します。
短期許容応力度というと中地震(震度5弱~5強程度※)程度までの外力を前提として強度計算しています。地震にはさらに大きな地震は当然あり、震度7といった地震であっても建物が崩壊することは避けなければなりません。
(※震度相当については明言されてはいません)

下位降伏点(短期許容応力度)以下の外力が作用した場合は、外力がなくなれば鉄筋ひずみはもとに戻り、建物構造体としての損傷はないものとなります。これの性質を弾性と言います。
一方、大地震で、下位降伏点を超えるような外力が作用した場合、外力がなくなっても鉄筋のひずみは元に戻りません。この性質を塑性と言います。

従って、大地震のあとはしっかりと構造体含め、点検を行う必要があります。柱のコンクリートが割れさらに鉄筋が曲がって次の大地震に耐えられなくなっている可能性があります。
また、鉄筋のひずみ(変形)は元には戻りませんが、鉄筋が曲がることで外力のエネルギーを吸収しているとも言えます。建物の倒壊を防ぐために鉄筋がすぐに破断するのではなく、このように粘り強く保たれることも重要なパラメータの一つとなります。

中地震程度の下位降伏点までの構造計算と大地震を想定した最大引張強さまでの構造設計、この二つが必要となり、そのためには、下位降伏点と最大引張強さの差が規定されていることが重要です。
SD295Aでは、下位降伏点の下限値しか規定されていないので、最大引張強さとの本来の差が不明確です。
一方、SD295Bは、下位降伏点の範囲が規格されていますので、最大引張強さがまでの差が明確で、靭性を考慮した構造設計が可能となります。

SD295Bはなぜ用いられないのか

SD295Bが用いられない理由は、強度として上位規定となるSD345が一般的に用いられるためです。

先ほど紹介したような大地震において、建物が崩壊しないように設計するといった思想は、柱や梁の主筋といった構造体を形成する主要な部分となります。
まず、第一にこれらの部位に対して、295種ではそもそもが強度不足であることがあげられます。
また、構造計算を細かく分け、部位によっては295種でも強度検討が満足するような場合でも、細かい使い分けは構造設計も煩雑になり、現場管理も難しくなります。

SD295Bを使うのであれば、SD345種とするというのが一般的であり、そのため、SD295Bはほとんど採用されませんでした。

一方、SD295Aは、柱の帯筋や梁のあばら筋また、壁の配筋(耐力壁除く)、スラブの配筋とあらゆる場面で採用されています。
これらに使用されれる鉄筋としては、下位降伏点~引張り強さまでの強度差が担保されていることではなく、単に下位降伏点が規定されていて、必要十分でより安価なSD295Aが採用されることになります。

こういった一般的には使われないという実情を考慮して、JISの改正も行われたものかと思います。

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おわりに

SD295Bについて解説しました。本題の中でも記載しており、繰り返しになりますが、SD295Bは2020年4月のJIS規格の改正に伴い、廃止されています。
現在流通しているものがあるとすれば、規格改正前に製造されたものや、在庫品として保管されていた製品でしょう。現在のJIS規格としては不適格というだけで鋼材として使用できないかといわれるとそういうものでもありません。
特にSD295Aの場合は、注意いただくようにお願いします。

あまり、見かけないSD295Bについて解説しました。
私も新入社員の時などなんでSD295AだけAがつくのだろうと疑問に思ったことがあります。

そのなぜ?をそのままにせず、都度調べて少しずつ建築への理解を深めていきましょう。

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