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日本建築学会大会学術講演梗概集（東北） 2018 年 9 月

高耐食乾式接合胴縁システムの耐食性に関する実験的研究
その１ 促進耐食性試験および推定耐用年数の比較
正会員
同

胴縁ワンサイドボルト
1.

非構造部材
乾式接合

○城倉貴史*1
中島一浩*2
川邉裕一*2

同岡本憲尚*3
星山 守*4

高耐食めっき鋼板
推定耐用年数型ワンサイドボルト 4）（以下，ワンサイドボルト）をはじめに
胴縁は建築物の中の非構造部材であるが，建築的に合採用し，ネコピースはワンサイドボルトで乾式接合して理的な検証が十分になされていないのが現状である．耐いる．

久性の観点で考えると，一般的に使用されるさび止め塗３． 高耐食めっき鋼板の特長

装の胴縁は，構造体に比べ耐久性が低く，構造体より先に胴縁が耐用年数を超えてしまう課題がある．

本胴縁システムに用いる高耐食めっき鋼板は，JIS G
3323(溶融亜鉛-アルミニウム-マグネシウム合金めっき鋼

一方，製造現場の熟練工・職人の不足が叫ばれ，胴縁板および帯鋼)等のプレめっき鋼板である．図３に胴縁にを製造の簡素化が求められている．筆者らは胴縁の耐食用いられる各種材料の腐食挙動の概要図を示す．高耐食性向上と製造の簡素化を目的とした胴縁システムを開発

めっき鋼板は，緻密な腐食性生物が腐食を抑制し，溶融した亜鉛めっきに比べ耐食性に優れる．

．本論ではその胴縁システムの耐食性試験結果

1)2)3)を報告する．
さび止め塗装２．高耐食乾式接合胴縁システムの概要

水、酸素が塗膜を透過⇒塗膜下で赤錆発生

界面に沿って腐食進行

水、酸素

水、酸素

板厚10%減で寿命

赤錆

塗膜

赤錆発生
鋼材
赤錆発生

鋼材

腐食進行

鋼材

鋼材 板厚10%減

塗膜
水、酸素水、酸素

溶融亜鉛めっき鋼板

酸化亜鉛主体の白錆⇒密着性なく流れやすい
白錆

めっき層

めっき消滅、赤錆が拡大

赤錆発生
鋼材

鋼材

緻密な腐食生成物⇒密着性があり流れにくい

腐食性生物が保護皮膜となり腐食を抑制

腐食生成物

腐食生成物

鋼材

板厚10%減で寿命

赤錆

白錆

赤錆

鋼材 板厚10%減

めっき層

高耐食めっき鋼板

長期にわたり鋼材を防食
腐食生成物

めっき層
鋼材

鋼材

写真 1．胴縁システム概要図

鋼材

鋼材

めっき層

図３.各種材料の腐食挙動（各めっき鋼板のめっき付着量が同等量として比較した概要図）

４． 耐食性試験
高耐食めっき鋼板，さび止め塗装材，溶融亜鉛めっき鋼板の耐食性を確認するために，各種材料を中性塩水噴霧サイクル試験(JIS H 8502)に供した．供試材のめっき
図 1．寸法

付着量は，高耐食めっき鋼板が K14(両面 3 点平均最小

図 2．締結方法

付着量 140g/㎡)，溶融亜鉛めっき鋼板が HDZ40 とした．
本胴縁システムの概要を写真 1 に，寸法および締結方

さび止め塗装材の膜厚は 10～15μm および 60～70μm と法を図１，図２に示す．高耐食めっき鋼板とタッピングなるように塗装した．また，供試材の板厚は t2.3mm とExperimental study of corrosion resistance on furring strips system of highcorrosion-resistant plated steel sheet.

― 977 ―SHIROKURA Takashi ,OKAMOTO Norihisa
NAKAJIMA Kazuhiro, HOSHIYAMA Mamoru
KAWABE Yuichi

した．図４に試験方法を，表 2 に 150 サイクル後の腐食の状況を示す．①の高耐食めっき鋼板は，切断端面部に僅かな赤錆が確認されたが，曲げ加工部，平坦部には赤錆は確認されなかった．一方，②～④のさび止め塗装材
は 50 サイクルから,また⑤の溶融亜鉛めっきでは 100 サイクルから平坦部，曲げ加工部に赤錆が確認された．
塩水噴霧 2時間 温度35±2℃ 塩濃度5％±0.5％
1サイクル 8時間乾燥 4時間

温度60±1℃ 相対湿度30％RH

湿潤 2時間温度50±1℃ 相対湿度95％RH

表 ３ 推定耐用年数の予測式
Y ＝（Y0S+ Y0Z + Y0Ｐ ）× BK × BX × C × M
項目・・・式(1)

内容

Y0S＝（0.1 ｘ ｔ )／( ２ × 0.05）
0.1 ：断面欠損10%で寿命
２ ：両面からの腐食
ｔ ：鋼材の板厚
0.05 ： 標準地域屋外における鋼材の年間腐食速度（mm/年)
Y0Z＝（0.9 ｘ Ｚ ／ α z）
Y0 Z
0.9 ：耐久性有効付着量90％
Ｚ：片面のめっき付着量（g/㎡）
めっきの標準耐用年数*
α z ：めっきの腐食速度（g/㎡/年)
各塗装の種類や塗装回数により定められた数値
Y0 P(一般用さび止めﾍﾟｲﾝﾄ(JIS K 5621）2回塗り＝1年)
塗膜の標準耐用年数*
BK 部位係数
一般部：1.0 最下階の柱脚部：0.7
BX 露出度係数
屋外(外部露出)：1.0 屋内(非露出**、常時乾燥***)：7.0
C,M施工,保全係数標準的な条件を前提とし，いずれも1.0とする．
*)標準耐用年数＝一般地域の屋外での耐用年数**)非露出：直接雨水，日光等が作用せず，外装材等により遮蔽され密閉された空間．
***)常時乾燥：ほとんど乾燥した状態が予想される空間(まれに結露等の水分の作用も予想されるが，水分の乾燥が期待しうる空間）．
Y0 S
鋼材の標準耐用年数*

表 ４

図４．試験方法

構造躯体と胴縁の推定耐用年数の比較

表 2．中性塩水噴霧サイクル試験結果
防錆処理

試験前

①高耐食めっき鋼板
K14(両面3点平均最小付着量140g/㎡)

塩水噴霧面

50ｻｲｸﾙ100ｻｲｸﾙ150ｻｲｸﾙ

６．結論②一般用さび止めﾍﾟｲﾝﾄ
JIS K 5621 4種(10～15μ m)

胴縁に使用される各種材料を中性塩水噴霧サイクル試
験に供して比較した結果，本胴縁システムに用いられる③鉛・ｸﾛﾑﾌﾘｰ
さび止めﾍﾟｲﾝﾄ
JIS K 5674
(10～15μ m)

高耐食めっき鋼板(めっき付着量 K14)がさび止め塗装材
より耐食性に優れ，溶融亜鉛めっき(HDZ40)と同等以上④鉛・ｸﾛﾑﾌﾘｰ
さび止めﾍﾟｲﾝﾄ
JIS K 5674
ｸﾞﾚｰ2回塗り(60～70μ m)の耐食性があることを確認した．また，推定耐用年数を比較した結果，構造体と同じ防錆仕様(一般さび止めペイント 2 回塗り)の胴縁では構造体に比べ耐久性が低く⑤溶融亜鉛めっき
HDZ40(片面付着量400g/㎡以上)なるが，本胴縁システムように高耐食めっき鋼板を用いることで構造体と同等以上の耐用年数になる．

5．推定耐用年数の比較
建築物の耐久性を推定耐用年数で比較した．推定耐用年数は，表３の予測式のようにめっき層が９０%消失し，さらに鋼板の板厚が１０%減少した時点を限界状態として算出した 5) 6)．算出した推定耐用年数の一例を表 3 に示す．柱，梁などの構造体は板厚が厚いため推定耐用年
数は 77 年であるが，板厚が t2.3mm の胴縁において構造体と同じ防錆仕様(一般用さび止めペイント 2 回塗り)とした場合，胴縁の推定耐用年数は 23 年となる．つまり，胴縁と構造体の耐用年数が異なるため，胴縁が耐用年数を超える前に再塗装または交換するなどの対策が必要となる．胴縁の耐食性を構造体と同等以上にするには，本胴縁システムのように耐食性を向上させることが有効で

参考文献
1) 中島一浩ら：高耐食めっき鋼板と高耐食ワンサイドボルトによる乾式接合胴縁システムに関する実験的研究，日本建築学会大会(九州)学術講演梗概集，p1143-1144，2016 年 8 月
2) 城倉貴史ら：高耐食乾式接合胴縁システム接合部の耐緩み性に関する振動試験および現地調査，日本建築学会大会(広島)
学術講演梗概集，p687-688，2017 年 9 月
3) 持田勇気ら：高耐食乾式接合胴縁システムの耐食性に関する実験的研究 その２ 接合部の耐食性試験と暴露試験，日本建築学会大会(東北)学術講演梗概集，2018 年 9 月 (投稿中)4) 鈴木博之：スレッドローリングねじで接合された継手の強度に関する実験的研究, 土木学会構造工学論文集 Vol.61A,
P614-626, 2015 年 3 月
5) 鉄骨造建築物の耐久性向上技術：(財)国土開発技術研究セン
ター建築物耐久性向上技術普及委員会編，技報堂出版, P75～90, P189～203
6) 住宅の腐食・防食 Q&A：腐食防食協会編, 丸善株式会社,
P225～275

ある．

*1 日新製鋼*2 ロブテックスファスニングシステム*3 岡本構造研究室*4 カナヤマ*1 Nisshin Steel Co., Ltd.
*2 Lobtex Fastening System Co.,Ltd.
*3 SUM/Structural Engineer’s Office*4. Kanayama Co., Ltd.

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