JIS G3138 SNR400B：建築構造用圧延鋼材の特性と設計データ
JIS G3138 SNR400B の概要
JIS G3138 規格に定められる SNR400B は、建築構造用圧延鋼材（建築用 SN 材）の一種で、主に建築鉄骨の柱・梁・ブレースなどに使用される低炭素鋼です。降伏点 235 MPa 以上、引張強さ 400～510 MPa を保証し、0℃ でのシャルピー衝撃値 27 J 以上を有します。SN400A よりも低温靭性が向上しており、寒冷地の建築構造物で広く採用されています。
化学成分（代表値、溶製分析）
| 元素 | 含有量（%） |
| 炭素 (C) | 0.18 以下 |
| ケイ素 (Si) | 0.55 以下 |
| マンガン (Mn) | 1.50 以下 |
| リン (P) | 0.030 以下 |
| 硫黄 (S) | 0.015 以下 |
| 炭素当量 (Ceq) | 0.40 以下 |
※ 炭素当量 Ceq = C + Mn/6 + Si/24 + Ni/40 + Cr/5 + Mo/4 + V/14 により算出。溶接性確保のため 0.40% 以下に抑制。
物理的特性（室温 23℃）
| 特性 | 値 | 備考 |
| 密度 | 7.8～7.9 g/cm³ | 低炭素鋼の典型値 |
| ヤング率（弾性率） | 200～215 GPa | 低炭素鋼の典型値 |
| ポアソン比 | 0.29 | 低炭素鋼の典型値 |
| せん断弾性率 | 82 GPa | 低炭素鋼の典型値 |
機械的特性（室温 23℃）
| 特性 | 値 | 備考 |
| 引張強さ | 400～510 MPa | 規格保証値 |
| 降伏点 / 降伏強さ | 235 MPa 以上 | 板厚 16mm 以下の場合 |
| 伸び (A5) | 21～24% | 板厚により異なる |
| シャルピー衝撃値 (Vノッチ) | 27 J 以上（0℃） | Bグレード保証値 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
| 線膨張係数 | 23℃ | 13.2～13.8 × 10⁻⁶ /K | 低炭素鋼の典型値 |
| 最高使用温度 | － | 500℃ | 炭素鋼の典型値 |
| 融点 | － | 1480～1526℃ | 低炭素鋼の典型値 |
| 比熱容量 | 23℃ | 465 J/(kg·K) | 低炭素鋼の典型値 |
| 熱伝導率 | 23℃ | 25～93 W/(m·K) | 低炭素鋼の典型値 |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
| 電気抵抗率 | 23℃ | 1.43～1.74 × 10⁻⁷ Ω·m | 炭素鋼の典型値 |
磁気的特性
SN400A / B / C のグレード違い
| グレード | シャルピー衝撃試験温度 | 保証吸収エネルギー | 主な適用環境 |
| SN400A | 常温（20℃） | 27 J 以上 | 常温環境、一般建築（低層） |
| SNR400B | 0℃ | 27 J 以上 | 寒冷地、中高層建築、重要構造 |
| SNR400C | -20℃ | 47 J 以上 | 極寒冷地、超高層・重要構造 |
※ 「R」は溶接性重視型（炭素当量 0.40% 以下）を示します。SN400B と SNR400B は衝撃試験温度が同じ 0℃ ですが、SNR 系は溶接性がより厳しく管理されています。
溶接性と加工性
- 溶接性： 炭素当量 0.40% 以下で管理されており、優れた溶接性を有します。被覆アーク溶接、MIG/MAG 溶接、ガスシールドアーク溶接などで良好な結果が得られます。予熱は原則不要ですが、板厚 50mm 超や高拘束部では 50～100℃ 予熱を推奨。
- 切削・穴あけ： 一般構造用鋼と同等で標準工具で加工可能。
- 曲げ加工： 冷間曲げ良好。最小曲げ半径は板厚の 1.5～2 倍程度。
主な用途
- 建築鉄骨構造（柱、梁、ブレース、耐力壁）
- 中高層ビル・超高層ビルの主要構造部材
- 工場・倉庫・商業施設の鉄骨フレーム
- 橋梁の補助構造部材、歩道橋
- 鉄塔・送電塔・通信塔
- プラント構造物（パイプラック、機器支持構造）
同等・類似規格
| 規格 | 記号 | 備考 |
| JIS G3101 | SS400 | 一般構造用（衝撃試験なし、降伏点 235 MPa） |
| JIS G3136 | SN400B | 溶接構造用（同等強度、衝撃 0℃ 27J） |
| ASTM | A36 / A572 Gr.50 | 米国建築構造用 |
| EN | S235JR / S275JR | 欧州構造用鋼 |
選定時のポイント
SNR400B は、建築構造設計基準（AIJ）で規定される「SN 材」として、溶接性と低温靭性の両方を保証されたグレードです。SN400A と比較して 0℃ での衝撃値が保証されるため、寒冷地や重要構造物で採用されます。SS400 と機械的特性は近いですが、SS400 は衝撃試験が任意であるのに対し、SNR400B は保証付きです。溶接構造物で品質管理を重視する場合、または公共工事・特定建築物で仕様書に SN 材指定がある場合は SNR400B が標準的選択となります。より厳しい環境（-20℃ 以下）では SNR400C または SN490 系へのグレードアップを検討します。
