鉄骨構造の数量拾い

圧延形鋼(W、S、M、HP、C、MC、山形鋼、中空形鋼、およびパイプ)は、公表されている公称の1フィートあたり重量に、工作図または建方図から得た詳細長さを乗じて拾います。呼称自体がすでに重量を表しており、W14x30は1フィートあたり30ポンドで、断面から再計算することはありません。メートル法地域では、標準形鋼表に基づく1メートルあたり質量として同様に適用されます。プレートは外接する最小の長方形で算定します。すなわち長方形の全体寸法×厚さ×密度です。ガセットの三角形の端材、せん断された隅、または切り落とした端部は控除しません。その端材は製作業者が実際に購入した材料だからです。

これはAISCの「重量の計算」方式であり、Caltrans標準仕様書 セクション55などの米国の道路仕様書でほぼ一字一句そのまま再掲されています。入札およびほとんどの契約支払方式では、実際に計量した質量ではなく、この算定(理論)重量を用います。計量重量(製鋼炉ごとに製鉄所が計量する質量)は、圧延公差の分だけ理論重量を上回ることがあります。ASTM A6はその公差を許容限度として定めており、保証された超過分ではありません。1フィートあたり100ポンド以上の形鋼ではプラス2.5パーセントまで、1フィートあたり100ポンド未満の形鋼ではマイナス2.5からプラス3.0パーセントまでです。これは期待される平均値ではなく、照合のための公差幅として扱ってください。契約で算定重量を指定しているのに計量重量を用いると、工事を過大請求することになります。

厚板は圧延公差が大きいため、道路・橋梁の支払方式では、幅36インチ(約915ミリメートル)を超えるプレートには、公称の長方形重量に加えてASTM A6の許容重量超過分の2分の1を加算します。幅36インチ以下のプレートには加算しません。メートル法の建築計測方式では正味の理論質量を計測し、この超過分は適用しません。

コープ(切欠き)、ブロック、クリップ、せん断縁、孔あけ、ドリル加工、中ぐり、フライス加工、または平削りについては控除しません。製鉄所は形鋼全体を圧延し、製作業者は棒材またはプレート全体を購入しているため、除去された材料は端材であって減額の対象ではありません。ANZSMMは孔やノッチに対して控除しないと定めており、圧延部材の大きな孔やノッチであっても、同じ原則がすべての正式な計測方式にわたって適用されます。

控除しないルールは、部材の加工形状については絶対ですが、プレート状の面積については当てはまりません。デッキやベースプレートの面のようなプレート状の領域に切り抜かれた大きな開口は、鉄骨の面積に転用された一般方式の小規模空隙ルールに従います。すなわち、土木方式(CESMM4)ではおおむね0.10平方メートルを超える開口を控除し、建築方式(RICS NRM2)では1.00平方メートルを超える開口を控除します。鉄骨に固有の開口条項は存在しないため、これらの一般的なしきい値を類推により適用します。デッキにおける階段・シャフト・エレベーターの開口は常に控除し、小さな貫通孔は吸収します。

溶接金属の重量や、塗装・亜鉛めっきの重量は、鉄骨のトン数には算入しません。いずれも部材鋼材に比べてわずかであり、それぞれ独立した項目として積算します。溶接はAWS D1.1に記載される長さとサイズによって、塗装は表面積によって積算します。ボルト、ナット、ワッシャー、スタッドを重量で拾う場合は、AISC鋼構造マニュアルの締結部品表(100本あたりの重量)から求めます。それ以外の場合は接合部割増の中に含まれます。入札段階では最終的な接合部の設計が通常は未確定であるため、接合部の鋼材(ガセット、せん断タブ、ベースプレートおよびキャッププレート、スチフナー、クリップアングル、ボルト)は、素の部材重量に一律の割合を加算してまかないます。一般的な慣行では3から10パーセントの範囲であり、通常のせん断接合の建築架構では多くの場合5から7パーセント、モーメント接合・ブレース付き・耐震架構ではおおむね10から15パーセントです。この割合は積算上の慣行であり、特定の数値の根拠となる公表条項はないため、製作業者の実績に照らして較正してください。設計が確定している場合、正式な計測方式では接合部を個別に計測します。

個数で数えられる接合部品目のうち2つは、独立した項目とします。ASTM F1554のグレード36、55、105に基づくアンカーロッド(アンカーボルト)は、柱とベースプレートの数(一般的にベースプレート1枚あたり4本)から導かれる調達・据付の数量であり、径・埋込み長さ・突出し長さ・グレードで記述し、通常は建方に先立ってコンクリート工事が据え付けます。頭付きスタッド(AWS D1.1 タイプB、一般的に4分の3インチ)は数量の多い合成床の品目で、合成設計のスタッド表から個数で拾い、重量はAISCの表から求め、素の部材のトン数には決して加算しません。

部材重量は長さ×1フィートあたり重量であるため、長さの取り方がトン数を左右します。本方式では各形鋼の全長を端から端まで用い、端部加工に対する控除はしません。ANZSMMは形鋼を0.1メートル単位で計測し、米国のヤード・ポンド法の慣行では最も近いインチまたはフィートの端数に丸めます。柱は継手位置間で計測し、梁は支点中心から支点中心まで、または詳細な切断長さまでとります。

架構図または基礎伏図において、構造柱は、塗りつぶされた正方形または長方形、太いI形またはW形、あるいはグリッド交点における中空形鋼やパイプの記号として表されます。柱1本につき1か所として数えます。ベースプレートは柱と一緒に数え、別個には数えません。意匠上のポスト、ボラード、埋込み金物、非構造柱は除外します。複数階にわたって継いだ柱は、数量上もトン数上も1本の柱として扱い、アンカーボルトとベースプレートの数はこれを基にクロスチェックとして導きます。

柱の項目と並んで、もう一つ別の数量が伴います。建方ピース数で、輸送可能なピースまたは現場接合されるピースごとに拾います。建方の手間とクレーンの揚重回数は、連続した部材ではなくピースの数によって決まります。2階レベルで継いだ3階建ての柱は1本の部材ですが、建方ピースは2つであり、2分割で輸送される大梁は揚重2回となります。トン数とは独立して、建方の延べ人時のためにピース数を管理してください。

部材の役割が異なれば、トンあたりの製作・建方の手間も異なるため、トン数は一括りにせず分類します。すなわち、柱、梁および大梁、ブレース、二次部材および充腹部材、雑鉄骨および埋込み金物に区分し、さらに工場製作と現場施工の区分を加えます。正式な計測方式では、柱、梁、ブレース、不規則な部材を個別に計測することを求めています。階段、はしご、手すり、まぐさ、埋込み金物などの雑鉄骨は、通常、構造架構とは別のパッケージとします。

トン数は鋼種別にも区分します。鋼種は単価と調達リードタイムを左右するためです。W形は通常ASTM A992、プレートは一般にA36またはA572 グレード50、中空形鋼はA500またはA1085、丸パイプはA53です。同じ形状でも鋼種が上がれば別の調達項目となります。ヨーロッパでは同等の鋼種はEN 10025から、オーストラリアとニュージーランドではAS/NZSの鋼種から求めます。構造図に記載されたプロジェクトの材料仕様に照らして鋼種を確認してください。

金属デッキは、支持架構の上をデッキ支持部の外縁まで面積で拾い、米国ではスクエア(100平方フィート)、それ以外では平方メートルで表します。面積は、Steel Deck Institute がANSI/SDI SD-2022に基づいて公表する正味有効幅(公称幅ではない)を用いてパネル数量に換算します。一般的な36インチの屋根デッキパネルは正味36インチで継ぎ合わさりますが、相じゃくり(インターロック)の重ね継ぎを持つ合成床デッキは公称よりわずかに少ない範囲をカバーします。デッキのロス代は、開口・勾配・端部の重ね継ぎでの切り合わせのために通常5から10パーセントですが、これは公表値ではなく慣行です。

オープンウェブ鉄骨ジョイストおよびジョイストガーダー(SJIのK、LH、DLH、KCSシリーズ)は、個数と長さで拾い、重量は各呼称(例: 22K9)に対するSJI荷重表の1フィートあたり概算重量(ポンド)から求めます。この重量にはブレーシング(振れ止め)や付属品は含まれないため、ブレーシングは別項目とします。バーグレーチング、縞鋼板・床鋼板、階段踏板は、独自の切り合わせとロスの慣行に基づき面積で拾う雑鉄骨品目であり、これに加えて長さによる縁取りバンディング、踏板や踊り場の個数も拾います。これらの重量は、圧延形鋼表ではなく、NAAMM/MBGグレーチングシリーズなど製造業者の製品の単位面積あたり重量から求めます。

塗装は鉄骨重量の関数ではありません。吹付け耐火被覆、発泡型(インテュメッセント)塗料、工場塗装または現場塗装は、各形鋼の展開周長(ガース)×長さによる表面積で拾います。耐火被覆の厚さは断面係数と要求される耐火等級によって決まり、登録された耐火設計で定められます。吹付け耐火被覆の範囲はUFGS 07 81 00が規定します。溶融亜鉛めっきは通常、塗装と同様に部材の表面積で計測しますが、付着量はASTM A123に基づき単位面積あたりの被覆質量として指定され、めっき業者はしばしば浸漬する鋼材の重量によって価格を設定します。

数量拾いの重量については、中空形鋼やパイプも引き続き公表されている公称の1フィートあたり重量を用いるため、トン数の基準は変わりません。落とし穴は、ASTM A500の設計肉厚が公称肉厚の約0.93倍であり、カタログ重量は公称肉厚に基づいているにもかかわらず、設計上の断面性能(断面積と断面係数)が小さくなる点です。設計肉厚から数量拾いの重量を再計算してはいけません。そうすると購入質量を過小に見積もることになります。公表値がどちらの肉厚を示しているか、表ごとに確認してください。

意匠露出鉄骨(AESS)とは、外観が重視される箇所で見えるように残された鉄骨です。AISC標準施工規準は、より滑らかな溶接、研磨した縁、より厳しい公差など、製作・仕上げの要求を高める露出鉄骨のカテゴリーを定めています。これによって計測重量は変わりませんが、製作コストの割増を伴うため、その割増が露出部材にのみ振り分けられるようフラグを立てるべきです。これは数量の変更ではなく、それ以外は標準的なトン数に対する分類のフラグとして扱ってください。

同じ架構でも、目的によって得られるトン数は異なります。入札見積りでは、正味の算定部材重量に接合部割増と端材(ドロップ)・スクラップ割増を上乗せし、デッキとジョイストは独自のロスを見込んで面積または個数で拾います。調達では部材を製鉄所の定尺(一般に40、45、50、60フィート)で発注し、継ぎ取りできずに残る部分(ドロップ)を最小化するよう割り付けるため、発注重量はそのドロップの分だけ正味を上回り、しばしば3から8パーセントの割増としてモデル化されます。

出来高請求および支払のための計測は、特に道路工事では、規定化された算定重量のみを用います。すなわち、プレートは長方形で、幅広プレートにはASTM A6超過分の2分の1を加え、控除はせず、溶接や塗装も含めません。原価管理では、製作業者の計量重量を算定された契約重量と、ASTM A6の圧延公差の範囲内で照合します。接合部割増と端材割増は入札と発注にのみ属し、支払のための計測数量には決して含めません。Exayardは図面一式と鉄骨リストを読み取り、部材の役割と鋼種に応じてこれらのルールを適用し、各数量の根拠となる規格を記録するため、重量を再計測し裏付けることができます。