42.ZAM®軽量形鋼が構造材として選ばれる理由と活用分野を解説
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ZAM®軽量形鋼の耐食性の仕組みと建築での活用分野を紹介
建築物の長寿命化が求められるなか、構造材の選定は設計段階で最も大切な判断のひとつとなっています。ZAM®軽量形鋼は、従来の溶融亜鉛めっき鋼板を大きく上回る耐食性を備え、胴縁や母屋、各種架台など幅広い用途で採用が進んでいる素材です。
軽量形鋼が構造材として選ばれる理由、ZAM®独自の皮膜構造が生み出す防錆メカニズム、そして建築や設備分野での主な活用シーンについて順を追って解説していきます。塩害リスクの高い環境での使用を検討している方や、メンテナンスコストを抑えた設計を目指している方にとって、素材選定の参考となる情報をまとめています。
ZAM®軽量形鋼の調達から加工まで対応できる麻布成形株式会社の強み
ZAM®軽量形鋼は、従来の溶融亜鉛めっき鋼板と比べて10倍から20倍の耐食性を持つ高機能素材です。建築物の胴縁や母屋、太陽光発電の架台など、長期間にわたって屋外環境にさらされる構造材として採用が広がっています。後めっき工程が不要なためコスト削減にもつながり、塩害リスクの高い沿岸部や工業地帯での使用にも適しています。
麻布成形株式会社では、ZAM®製のC形鋼や角パイプ、軽溝、アングルなど豊富な軽量形鋼を常時在庫しています。小口販売から大量発注まで柔軟に対応可能です。3次元レーザー加工機を活用した切断や穴あけ加工も社内で完結できるため、材料調達から加工、納品までをワンストップで依頼できる点が強みです。在庫品であれば即日出荷も可能ですので、急ぎの案件にもお応えします。ISO9001およびISO14001を取得しており、品質管理と環境配慮の両面で安心してご依頼いただけます。
軽量形鋼が構造材として建築現場で選ばれる理由とは
建築物の骨組みや下地材には、強度と施工性のバランスが求められます。そうした要件を満たす素材として、軽量形鋼は多くの現場で採用されてきました。とくにC形鋼や角パイプといった形状は、胴縁や母屋、間柱など幅広い部位に対応できる汎用性を備えています。
構造材に求められる性能と軽量形鋼の適性
建築用の構造材には、荷重を支える強度だけでなく、施工のしやすさや長期間の耐久性も欠かせません。軽量形鋼は重量鉄骨と比べて扱いやすく、現場での加工や取り付け作業がスムーズに進みます。JISG3350(一般構造用軽量形鋼)に規定された製品であれば、品質が安定しており設計段階での計算もしやすいという利点があります。
重量鉄骨との使い分け
大規模建築と中小規模建築の違い
大型の商業施設や工場では重量鉄骨が主流ですが、倉庫や店舗、住宅といった中小規模の建築物では軽量形鋼が適しています。部材の重量が軽いため、クレーンを使わずに人力で運搬や設置ができるケースも多く、工期短縮やコスト削減につながります。
耐震性への配慮
建物全体の重量を抑えることは、地震時の揺れを軽減する効果も期待できます。軽量形鋼を採用することで基礎への負担が減り、耐震設計の自由度が高まるため、設計者にとっても選択肢が広がるでしょう。
施工現場での実用性
軽量形鋼は工場であらかじめ所定の長さに切断されて納品されることが多く、現場での加工を最小限に抑えられます。溶接やボルト接合のどちらにも対応できる柔軟性があり、他の部材との組み合わせも容易です。こうした実用性の高さが、建築現場で長年にわたり支持されてきた理由といえます。
ZAM®が持つ特殊な皮膜構造と高い耐食性の仕組み
鋼材の寿命を左右する最大の要因は、錆による腐食です。従来の溶融亜鉛めっき鋼板でも一定の防錆効果は得られますが、ZAM®はそれを大きく上回る耐食性を実現しています。この性能差を生み出しているのが、亜鉛、アルミニウム、マグネシウムの3元素で構成される独自のめっき層です。
保護皮膜が形成される仕組み
ZAM®の表面では、時間の経過とともに緻密な保護皮膜が自然に形成されます。めっき層に含まれるマグネシウムとアルミニウムが大気中の水分や酸素と反応し、亜鉛系の酸化皮膜を作り出すためです。この皮膜は密着性が高く、塩分や水分から鋼材本体を守るバリアとして機能します。
切断面でも発揮される防錆効果
端面部の腐食を抑えるメカニズム
切断加工を行うと端面には鉄地が露出し、通常のめっき鋼板ではこの部分から錆が進行しやすいという課題がありました。ZAM®の場合、めっき層から溶け出した成分が端面を覆って保護皮膜を形成するため、腐食進行を大幅に抑制できます。
屋外環境での経年変化
雨水がかかる屋外では、犠牲防食作用によってめっき成分が少しずつ溶出し、生成される腐食生成物が保護層となります。初期に発生した赤錆も時間とともに目立たなくなり、長期的な外観維持にも寄与します。
従来品との耐食性比較
塩水噴霧試験の結果によると、ZAM®の耐食性は従来の溶融亜鉛めっき鋼板の10倍から20倍に達します。腐食リスクの高い海岸部や工業地帯で構造材を使用する場合、この差は設計寿命に直結する欠かせない要素です。
ZAM®軽量形鋼が活用される分野と今後の可能性
高耐食性と加工性を兼ね備えたZAM®は、建築分野を中心にさまざまな場面で採用が進んでいます。2017年には建築工事監理指針の軽量形鋼構造の項目にZAM®のJIS規格(JISG3323)が追記され、使用が認められるようになりました。
建築分野での主な活用シーン
胴縁や母屋への採用
建築物の外壁下地となる胴縁や、屋根を支える母屋にZAM®製の軽量形鋼が使われるケースが増えています。従来のさび止め塗装品と比べて補修塗装が不要なため、施工現場での作業負担が大幅に軽減されます。上塗り塗装も省略でき、工期短縮とコスト削減の両立が可能です。
沿岸部や工業地帯での採用
塩害リスクが高い海岸部や腐食性ガスにさらされる工業地帯では、通常の塗装材では数年で錆が発生することも珍しくありません。ZAM®製の軽量形鋼であれば過酷な環境下でも耐食性を維持でき、メンテナンス頻度を抑えた設計が実現します。
建築以外への広がり
太陽光発電設備の架台や高速道路の防音壁、鉄道関連の構造物など、屋外で長期間使用される設備にもZAM®の活用が広がっています。EV充電器の筐体や電設資材でも採用が進んでおり、耐候性が求められる用途で選択肢に入るようになりました。
今後の展望
建築物の長寿命化やメンテナンスコスト削減への関心が高まるなか、ZAM®製軽量形鋼の需要は今後も拡大すると見込まれています。クロムフリー仕様が標準となっている点も、持続可能な建築を目指す設計者にとって魅力的な要素でしょう。
【Q&A】ZAM®軽量形鋼についてよくある疑問を解説
- Q1.軽量形鋼が建築の構造材として選ばれる理由は何ですか?
- A.重量鉄骨と比べて扱いやすく、現場での加工や取り付けがスムーズに進みます。部材が軽いためクレーンなしで運搬できるケースも多く、工期短縮やコスト削減に貢献します。建物全体の重量を抑えることで耐震設計の自由度も高まります。
- Q2.ZAM®の皮膜はどのように耐食性を発揮しますか?
- A.めっき層に含まれるマグネシウムとアルミニウムが水分や酸素と反応し、緻密な保護皮膜を形成します。この皮膜が塩分や水分から鋼材を守ります。切断面でもめっき成分が溶出して保護層を作るため、端面からの腐食も抑制されます。
- Q3.ZAM®製の軽量形鋼はどのような場面で活用されていますか?
- A.建築物の胴縁や母屋、太陽光発電の架台、高速道路の防音壁など幅広い分野で活用されています。沿岸部や工業地帯でも採用が進んでおり、補修塗装が不要でメンテナンス負担を軽減できる点が評価されています。
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