設計手続きQ&A
Q1 ステンレス鋼を構造部材として利用したいが、設計・建築確認申請等どのような手続きが必要ですか。
平成12年6月に施行された建築基準法及び施行令で、ステンレス鋼は、鉄骨造に用いる鋼材として規定されました。従って、従来の炭素鋼の取扱いと同様に、設計後、確認申請を行うこととなります。高さが60m以下の建物であれば、(財)日本建築センターや(社)ステンレス構造建築協会による個別の評価(大臣認定)は不要です。
Q2 炭素鋼を主に使用している建物で、その一部にステンレス鋼(例えば柱のみ)を使用する場合など、炭素鋼とステンレス鋼の接合部の設計について留意すべきことは何でしょうか。
詳細は、当協会発行の「ステンレス建築構造物の施工基準/ステンレス建築構造物工事標準仕様書・同解説」第2版(2001年5月)に記載してありますが、接合部の設計に当って留意すべき点は下記のとおりです。

(1)高力ボルト接合の場合は、ステンレス鋼と炭素鋼の組み合わせとなる摩擦面が生じますが、それぞれの面に摩擦面処理を行うことにより、摩擦接合は可能です。それぞれの摩擦面の処理については、前述の施工基準を参照して下さい。また、ステンレス鋼部材側に使用する高力ボルトはステンレス鋼製の高力ボルトが望ましく、接合部全体としてステンレス鋼製の高力ボルトを使用することが施工ミスを避ける意味で望ましいと思われます。
 なお、ステンレス鋼製の高力ボルトについては、当協会認定の「高力ボルト製作認定工場」製品をご利用下さい。

(2)炭素鋼とステンレス鋼を溶接する場合は、異材接合用の溶接材料を使用することにより健全な溶接部を得ることができます。ただし、部材形状によっては、溶接歪及び溶接割れが懸念されますので、適切な溶接条件及び溶接材料を選定する必要があります。
当協会認定の「ステンレス建築構造物製作工場」は、これらについてのノウハウを蓄積しておりますので、ご利用下さい。

材料Q&A
Q3 耐火性に優れているステンレスを無被覆使用する場合、どのような検討が必要になりますか。
現行の建築基準法では、無被覆で使用可能な地域、用途、規模等には制限がありますが、無被覆で使用するための資料として「ステンレス鋼を構造部材に使用した建築物の耐火設計指針」があります。詳細は協会へお問い合わせ下さい。
Q4 構造材としてのステンレスは、普通鋼やアルミニウムと比較して、どのような利点が考えられますか。またコストはどの程度の差異がありますか。

普通鋼の短所は、大気中で腐食することです。このため塗装やめっき等の表面処理で耐久性を確保することになります。即ち、塗装やめっきが剥離した場合、定期的な補修が必須の条件になります。ところがステンレスは、大気中では全面腐食は生じず、素地のままで美観が保てます。これが普通鋼に対する最大の利点となります。また、アルミニウムは軽量ですが、強度面や耐火性の面で劣ります。参考までに薄板外装材のコストと耐久性との関係を概念図で示します。
Q5 主要構造部にステンレスを使用した場合、ライフサイクルコストの観点で検討を加えると、著しいコストメリットが出ると聞きましたが、具体的な計算方法を教えて下さい。
ライフサイクルコストの考え方は、建築物の期待する使用寿命をもとに、初期コスト(材料・加工・施工等の建設に関わる費用)、維持コスト(操業・維持に必要な費用)、廃棄コスト等、その建築物の総費用(金利やインフレ率等も含む)を積算し、現在価格で計算、比較検討するための手法ですが、下図にプール上屋のライフサイクルコストを比較検討した一例を紹介します。ステンレスは概ね25〜30年程度を境に、大きなメリットを生むことが推測されます。
Q6 ステンレスを普通鋼と接触して使用する場合、ステンレスが腐食することはないのでしょうか。
一般に、耐食性の異なる金属を接触して使用すると耐食性の良い金属(貴な金属)は防食され、耐食性の劣る金属(卑な金属)は腐食が促進します。これをガルパニック腐食といいます。
ステンレスと普通鋼を組み合わせて使用すると、普通鋼が腐食します。しかし、いずれステンレスにも悪影響を与えますので、普通鋼側を塗装等により絶縁処理をして使用することが望まれます。下図に異種金属溶出の例、異種金属接触腐食の防止例、また、金属の海水中の腐食電位例を示します。
Q7 ステンレスはメンテナンスフリーの鋼材と言われていますが、臨海地やプール環境で使用する場合、問題はないのでしょうか。
海から飛来する海塩粒子やプール水の滅菌に使用される次亜鉛素酸ナトリウム等から生成される遊離塩素は、ステンレス表面の不動態皮膜を破壊し、さびの原因となります。
臨海地で使用する場合、定期的にメンテナンスをすることが望まれます。また屋内プール環境下では水洗いが可能な部位には、鏡面仕上げのような平滑度の高い仕上げのものを使用するとさびの発生が軽減できます。ただし、結露の発生しやすい部位では、高耐食ステンレスや塗装ステンレスの使用を推奨します。
Q8 ステンレスとコンクリートやタイル等を接触して使用した場合、ステンレスの耐食性に悪い影響を与えますか。
ステンレスはコンクリートのようなアルカリ性のものには強いが、塩素イオンの多い環境下では局部腐食を生じる場合がありますので、コンクリートに混ぜる砂には海砂を使用しないで下さい。またタイルの清掃に塩酸系薬液を使用する場合、これが付着したままですと、さびの原因となりますので、タイル清掃の際には、薬液が残らないように十分に水で洗い流すよう留意して下さい。