HOME > 鋼構造の基礎 > H形鋼とは？規格・寸法・材質・用途をわかりやすく解説 H形鋼はフランジとウェブからなる「H」型の鋼材で、梁材として最もよく使われ ます。JIS規格により断面寸法・断面係数・重量が規定されています。高い断面性能と溶接のしやすさから鉄骨造の標準部材です。 この記事では、 H形鋼とは何か、JIS規格の断面寸法はどう規定されているのか、なぜ梁材として強いのか を整理します。 【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！約1,100語の用語集＋476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット Ｈ形鋼 とは、ローマ字の「Ｈ」の形をした鋼材です。Ｈ形鋼はローマ字のHの形ですが、一般に「工」の向きになる（下左図）ように使います。 Ｈ形鋼とは？ Ｈ形鋼の特徴 ウェブの役割とは？ Ｈ形鋼の規格と寸法 Ｈ形鋼の重量 Ｈ形鋼の断面係数 Ｈ形鋼の材質 Ｈ形鋼の用途 まとめ 他にも溝形鋼やL形鋼などがあります。似た用語にビルドＨ形鋼や、外法一定Ｈ形鋼があります。 ・なぜＨ形鋼は「工」の向きに使う？ ・Ｈ形鋼の規格、寸法、重量、断面係数、材質、用途 Ｈ形鋼には、ビルドH鋼や外法一定ｈ形鋼、JISｈ形鋼などがあります。H形鋼の種類は、下記が参考になります。 ビルドh鋼とは？1分でわかる意味、規格、重量、溶接 外法一定H形鋼とは？スーパーハイスレンド・JIS H形鋼との違いと規格 Ｈ形鋼とは、ローマ字の「H」の形をした鋼材です。下図をみてください。これがＨ形鋼です。Ｈ形鋼はローマ字のHの形ですが、一般に「工」の向きになる（下左図）ように使います。 よって、Ｈ形鋼をパッと見ると「ローマ字のI」に見えますが、I形鋼とは言いません（※なお別途I形鋼は存在します） Ｈ形鋼は構造物の大梁、小梁、耐風梁等でよく使う鋼材です。この理由はＨ形鋼の 断面形状 にあります。 のです。また、Ｈ形鋼をカタカナの「エ」の方向で使うことにも意味があります。 100円から読める！ネット不要！印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める！広告無し！建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事 Ｈ形鋼の特徴は"カタカナのエ（ローマ字のH）"の断面形状にあります。ではＨ形鋼は、「工」（H）」の形で、なぜ"工"の向きで使うことが多いのでしょうか。 鋼は重いので断面形状を軽やかに 断面二次モーメントの大小と断面の向き です。一つずつ見ていきましょう。 鋼は重いので断面形状を軽やかに 鋼の比重（密度）は約7.85（g/cm3）です。水の密度が1.0g/cm3、コンクリートで2.3g/cm3なので、実は です。何となくコンクリートの方が重そうに感じる方も多いと思いますが、圧倒的に鋼の方が重たい材料です。 だと言われるのか。その理由は鋼材の断面形状にあるのです。 鋼は重たい材料にも関わらず、Ｈ形鋼は軽量な部材です。この理由はＨ形鋼の断面形状にあり、Ｈ形鋼が普及した大きな理由です。 さて、Ｈ形鋼が普及した要因は、断面性能と価格の安さ（軽量）のバランスです。つまり、Ｈ形鋼は「軽くて強い部材」なので、 Ｈ形鋼が軽くて強い材料である根拠を計算で確認します。部材の断面性能である断面二次モーメントと、部材の重量Ｗの比率、Ｉ／Ｗを計算します。 Ｉ／Ｗは重さ当たりの断面性能なので、この値が大きいほど軽くて強い（コストパフォーマンスが高い）部材です。 Ｈ形鋼と中身が詰まった鉄塊で、100ｘ100の断面を比較します。すると２倍近く、Ｈ形鋼の方がＩ／Ｗが大きいことがわかります。 断面二次モーメントの意味は下記が参考になります。 断面二次モーメントとは｜公式・H形鋼・たわみとの関係 断面二次モーメントIの式は、Ｉ＝ｂｈ3/12です。Ｉは高さの３乗に比例します。一方、幅は１倍です。同じ高さの断面であれば、Ｈ形鋼の断面性能は、僅かな幅の分減るだけです。 なお、重量は正方形断面の方が、Ｈ形鋼より4.6倍程度重いです。 h鋼梁の特徴は「軽量かつ剛性」が高い点です。下図をみてください。h鋼梁（H-200x100x5.5x8）と同等の幅、高さをもつ長方形梁（□-200ｘ100）の単位重量と断面二次モーメントを比較します。 このとき、h鋼梁と長方形梁では、長方形梁の方が断面二次モーメントは約3.7倍大きいですが、一方で、単位重量はh鋼梁の方が約1/7.5も小さいのです。 構造設計では、コスト面および自重を減らすことの構造的な合理性から、断面算定においては断面を小さくした上で必要な断面性能を確保するバランス感覚が求められます。 上図の例では、h鋼梁を長方形梁と同等の単位重量とすればh鋼梁の断面性能の方が「約2倍（＝7.5/3.7）」となります。 「h鋼梁の方が少ない鋼材で高い断面二次モーメントを確保できる」、すなわち、h鋼梁は「軽量かつ剛性が高い」のです。 この観点から、一般に、鉄骨造の大梁、小梁ではh鋼を用います。 断面二次モーメントとは｜公式・H形鋼・たわみとの関係 断面二次モーメントの大小と断面の向き H形鋼を"工"の向きで使う理由は、荷重の方向に対するH形鋼の強さ（断面二次モーメントの大きさ）の向きが関係します。 h鋼を梁にかけるときの向きですが、荷重方向に対してh鋼が強い向きにかけます。 大梁、小梁は主に床荷重が作用します。床荷重は鉛直下向きに作用するので下図の方向（"工の向き"）にh鋼をかけます。 h鋼は耐風梁にも用います。風荷重は主に水平方向に作用するので、下図の方向にh鋼をかけます。 ではなぜ 鉛直方向 の荷重に対して"工の向き"が強いのでしょうか。これは断面二次モーメントが関係しています。 断面二次モーメントは曲げる力に対する「かたさ」を表す値です。断面二次モーメントが大きいほど曲げにくい（変形しにくい）断面で、断面二次モーメントが小さいほど「変形しやすい」断面です。 断面二次モーメントの値は下式で計算します。 上式より、図心軸から離れた箇所に断面が集まるほど、断面二次モーメントは大きくなります。よって、断面の「高さが大きい」方が断面二次モーメントは大きくなり有利です。 つまりH形鋼の場合、"工"の向きに使う方が、梁の高さが大きいため断面二次モーメントも多きくなります。 上図の通り、H形鋼は"工の向き"の使います。 また、H形鋼に曲げモーメントが作用するとき、H形鋼の断面には下図のような 応力度 が生じます。下図の通り応力度はH形鋼の フランジ 位置で最大値をとり、ウェブは小さくなります。 このように、H形鋼のフランジは"曲げモーメントに抵抗する部分"ということです。 H形鋼のウェブはせん断応力に抵抗する部分です。また、ウェブは上下のフランジを一体化させる役割があります。 ウェブが無いと上下のフランジはバラバラに変形しますよね。よって、ウェブとフランジをつなげて上下のフランジが一体となって変形する役割があるのです。 Ｈ形鋼の規格と寸法を下表に示します。なお、下図のＨ形鋼をJISＨ形鋼といいます。 Ｈ形鋼の重量を下記に示します。鋼材の重量は、下図のように「単位重量」で表します。単位重量の意味は、下記が参考になります。 単位重量（単重）とは？意味・計算方法・H鋼・鉄筋の単重一覧 H鋼の単位重量一覧｜H100・H200・H300の計算方法と重量表 Ｈ形鋼の断面係数を下図に示します。 Ｈ形鋼の断面係数は、下記も参考になります。 H形鋼の断面係数｜JIS規格・公式・計算方法 Ｈ形鋼の材質は、一般的に下記を使います。 特に最近は、SN材を使うことが多いです。Ｈ形鋼の大梁には、溶接性のあるSN400B、小梁にはSN400Aなどを使います。詳細は、下記が参考になります。 SN400Bとは？1分でわかる規格、SS400との違い、重量、H形鋼との関係 鋼材の種類は？種類一覧・用途と材質の特徴・記号（SS・SN・SM材の違い） Ｈ形鋼の用途は下記があります。 柱よりも、梁に使うことが多いです。断面性能、接合のしやすさ、使用実績などからＨ形鋼は一般的に使う部材です。大梁、小梁の意味は、下記が参考になります。 大梁（おおばり）とは？読み方・小梁との違い・記号

小梁とは？読み方・特徴・種類・大梁との違い 角形鋼管（コラム）とは、四角い断面の鋼管で、柱材によく使われます。H形鋼は梁材として使うことが多く、角形鋼管は柱材として使うことが多いです。両方とも鉄骨造の代表的な部材ですが、用途が異なります。 大梁とは、柱に直接接合される梁のことです。小梁とは、大梁から大梁へと架ける梁のことです。H形鋼は大梁・小梁ともに使われますが、断面サイズは大梁の方が大きくなります。 Ｈ形鋼を整理した表を示します。 今回はＨ形鋼について説明しました。意味が理解頂けたと思います。Ｈ形鋼は、ローマ字の「H」の形をした鋼材です。Ｈ形鋼の意味だけでなく、特徴や規格も理解しましょう。下記の記事も併せて参考にしてくださいね。 ビルドh鋼とは？1分でわかる意味、規格、重量、溶接 外法一定H形鋼とは？スーパーハイスレンド・JIS H形鋼との違いと規格 H形鋼の広幅・中幅・細幅とは？読み方と断面サイズ・用途の違い 【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！約1,100語の用語集＋476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット ▶ 建築士試験ではどう問われる？ この論点は建築士（構造）で出題されます。実際の問題と解き方は S造の過去問解説（分野別・全年度） （無料）で確認できます。 H形鋼とは何か、どの向きで使うか説明してください。 H形鋼はローマ字の「H」の形をした鋼材で、横長の2枚の板（フランジ）と縦の板（ウェブ）で構成されます。一般に「工」の向き（ローマ字のIに見える向き）で使い、大梁・小梁・耐風梁などに用います。 H形鋼を「工」の向きで使う理由を、断面二次モーメントの観点から説明してください。 断面二次モーメントは図心軸から離れた箇所に断面が集まるほど大きくなり、断面の高さが大きいほど有利です（I＝bh 3 /12、高さの3乗に比例）。「工」の向きで使うと梁の高さが大きくなり断面二次モーメントが大きくなるため、鉛直荷重（床荷重）に対して強くなります。 H形鋼のフランジとウェブの役割をそれぞれ説明してください。 フランジは曲げモーメントに抵抗する部分で、曲げ応力度はフランジ位置で最大になります。ウェブはせん断応力に抵抗する部分で、上下のフランジを一体化させて一緒に変形させる役割も持ちます。 設計事務所に7年勤務。2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営（16年以上）。著書「わかる構造力学」「わかる構造力学（改訂版）」（工学社）。 わかる構造力学 わかる構造力学（改訂版） ▼用語の意味知らなくて大丈夫？▼ h形鋼の読み方は「えいちがたこう」｜寸法表記H-200×100の読み方 Ｈ形鋼の断面係数とは？1分でわかる規格、公式、計算方法 h形鋼断面の断面二次モーメントは？5分でわかる求め方、弱軸と強軸の違い、一覧 Ｈ形鋼の広幅、中幅、細幅とは？1分でわかる違い、特徴、使い方 Ｈ鋼の強度は？5分でわかる強度計算、公式、許容応力度との関係 H形鋼のウェブとは｜サイズの見方・せん断力負担の役割 I形鋼とは？規格・断面係数とH形鋼との違い・クレーンレールへの用途（形鋼の種類） ＣＴ形鋼とは？1分でわかる意味、建築物での用途、断面性能、規格 ビルドＨ鋼とは？1分でわかる意味、規格、重量、溶接 外法一定H形鋼とは？スーパーハイスレンド・JIS H形鋼との違いと規格 鋼構造ってなに？(まずは、鋼構造ってなに？よく分かる鋼構造と鉄骨構造、構造力学との関係から) 鋼構造の用語を学ぶ(まずは、鋼構造の基礎用語から) 鋼材の種類と規格、性質(まずは、SS，SN，SM材とは？から) 許容応力度計算を学ぶ(まずは、接合部に関する許容応力度設計についてから) 胴縁とは？役割・寸法・サイズ・縦胴縁と横胴縁をわかりやすく解説 引張材の設計を学ぶ(まずは、引張材の断面算定から)< 圧縮材の設計を学ぶ(まずは、座屈現象についてから) 高力ボルト接合(まずは、接合部と接合方法についてから) 溶接を学ぶ(まずは、溶接の種類と、隅肉溶接、突き合わせ溶接の特徴から) 接合部を学ぶ(まずは、ダイアフラムはなぜ必要か？覚えるべきたったの３つの種類と特徴から) 柱脚を学ぶ(まずは、柱脚の種類から) ▼他の勉強がしたい方はこちら▼ 計算プログラムから構造力学を学ぶ ▼調べるたびに検索するのをやめたい人へ▼ セットで3割もお得！約1,100語の用語集＋476点の図解集セット いつでもどこでも読める！広告無し！構造力学のPDF版 学習記事 ▼過去問の答えは見たけど、解き方がわからない人へ▼ 計算の流れ、解き方がわかる！1級建築士【構造】計算問題解説集 計算の流れ、解き方がわかる！2級建築士【構造】計算問題解説集 名前 ハナダユキヒロ/ミツメラボ代表. 2010～2017年 国立大学大学院修了 2017年12月に当HPが書籍化。 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。 10数年以上、建築の学問、研究、構造設計の実務に携わった経験を元に、未経験の方、建築関係の学生、社会人の方に役立つ知識を、分かりやすくお伝えします。 建築学生が学ぶ「構造力学」の目的 初めましての方に10記事用意しました 構造力学・建築構造のおすすめ本｜現役設計者が読んで良かった書籍を紹介 h形鋼の読み方は「えいちがたこう」｜寸法表記H-200×100の読み方 Ｈ形鋼の断面係数とは？1分でわかる規格、公式、計算方法 h形鋼断面の断面二次モーメントは？5分でわかる求め方、弱軸と強軸の違い、一覧 Ｈ形鋼の広幅、中幅、細幅とは？1分でわかる違い、特徴、使い方 Ｈ鋼の強度は？5分でわかる強度計算、公式、許容応力度との関係 H形鋼のウェブとは｜サイズの見方・せん断力負担の役割 I形鋼とは？規格・断面係数とH形鋼との違い・クレーンレールへの用途（形鋼の種類） ＣＴ形鋼とは？1分でわかる意味、建築物での用途、断面性能、規格 ビルドＨ鋼とは？1分でわかる意味、規格、重量、溶接 外法一定H形鋼とは？スーパーハイスレンド・JIS H形鋼との違いと規格 HOME > 鋼構造の基礎 > H形鋼とは？規格・寸法・材質・用途をわかりやすく解説 わかる建築構造の用語集・図解集 1頁10円！PDF版の学習記事