高張力鋼のポンチ傷

鉄骨を組み立てるときは、部品を取り付ける位置を鋼材に直接書き込みます。このとき、目印として金属の先端で小さなくぼみを打つ「ポンチ」という道具があります。便利な道具ですが、強度の高い鋼材では、このくぼみを残してはいけない決まりがあります。今回は、直径数ミリの傷がなぜ問題になるのか、どこなら許されるのかを、国の標準仕様書の規定とあわせて解説します。 Khi lắp ráp kết cấu thép, người ta vẽ trực tiếp vị trí gắn chi tiết lên thép. Lúc này có một dụng cụ gọi là “đột dấu (punch)”, dùng đầu kim loại để đóng một vết lõm nhỏ làm dấu. Đây là dụng cụ tiện lợi, nhưng với thép có cường độ cao, có quy định không được để lại vết lõm này. Lần này, chúng tôi giải thích vì sao một vết xước đường kính vài milimét lại trở thành vấn đề, và ở đâu thì được chấp nhận, cùng với quy định trong tiêu chuẩn kỹ thuật của nhà nước.

けがきの「点」を打つ道具――ポンチとたがねDụng cụ đánh “điểm” khi kẻ vạch — đột dấu và đục

部品の取付け位置を鋼材に書き込む作業を「けがき」といいます（けがき全体の流れは『鉄骨の「梁」ができるまで』の記事で紹介しています）。線はけがき針や墨つぼ、石筆などで引きますが、線は作業中にこすれて消えやすいため、交点や基準になる位置に、ポンチをハンマーでたたいて小さなくぼみを付けることがあります。くぼみは消えないので、確実な目印になります。 Công việc vẽ vị trí gắn chi tiết lên thép gọi là “kẻ vạch (kegaki)” (toàn bộ quy trình kẻ vạch được giới thiệu trong bài “Dầm thép được làm ra như thế nào”). Đường kẻ được vạch bằng mũi vạch, bật mực hoặc phấn đá, nhưng đường kẻ dễ bị mờ do cọ xát trong lúc làm việc, nên đôi khi người ta dùng búa gõ đột dấu để tạo một vết lõm nhỏ ở giao điểm hoặc vị trí chuẩn. Vết lõm không bị mất nên trở thành dấu hiệu chắc chắn.

ところが、この「消えない」という長所が、そのまま弱点にもなります。くぼみは鋼材の表面に付いた傷だからです。 Thế nhưng, chính ưu điểm “không bị mất” này cũng trở thành điểm yếu. Bởi vì vết lõm là một vết xước trên bề mặt thép.

なぜ小さな傷が問題になるのかVì sao một vết xước nhỏ lại trở thành vấn đề?

鋼材に力がかかると、その力は材料の中を流れるように伝わります。表面が平らなら、力は均等に分かれます。ところが表面にくぼみがあると、力の流れがその部分を避けて回り込み、くぼみの底に力が集中します。これを「応力集中」といいます。 Khi lực tác động lên thép, lực đó truyền đi như dòng chảy bên trong vật liệu. Nếu bề mặt phẳng, lực được phân chia đều. Nhưng nếu bề mặt có vết lõm, dòng lực sẽ đi vòng tránh phần đó, và lực tập trung ở đáy vết lõm. Hiện tượng này gọi là “tập trung ứng suất”.

建物の骨組みは、地震や強風のたびに大きな力を繰り返し受けます。力が集中する点があると、そこが割れ（き裂）の起点になるおそれがあります。高張力鋼は、強い力を負担させる主要な部材に使われることが多いため、小さな傷でも割れの起点を作らないことが特に重視されています。 Khung công trình chịu lực lớn lặp đi lặp lại mỗi khi có động đất hay gió mạnh. Nếu có điểm tập trung lực, nơi đó có thể trở thành điểm khởi đầu của vết nứt. Thép cường độ cao thường được dùng cho các cấu kiện chính chịu lực lớn, nên việc không tạo ra điểm khởi đầu vết nứt, dù chỉ là vết xước nhỏ, được đặc biệt coi trọng.

決まりの中身――「残さない」と「例外」Nội dung quy định — “không để lại” và “ngoại lệ”

国土交通省の「公共建築工事標準仕様書（建築工事編）」は、7.3.4［けがき］で、490N/mm²級以上の高張力鋼や、曲げ加工する外側などには、たがね・ポンチなどによる打こんを残さないと定めています。鉄骨工事の標準となる日本建築学会のJASS6でも、けがきの項で同じ趣旨が示されています。 “Tiêu chuẩn kỹ thuật thi công công trình công cộng (phần xây dựng)” của Bộ Đất đai, Hạ tầng, Giao thông và Du lịch, tại mục 7.3.4 [Kẻ vạch], quy định không để lại vết đóng của đục, đột dấu, v.v. trên thép cường độ cao cấp 490N/mm² trở lên, mặt ngoài của phần uốn cong, v.v. JASS6 của Viện Kiến trúc Nhật Bản – tiêu chuẩn của công tác kết cấu thép – cũng nêu cùng ý này trong mục kẻ vạch.

ただし、溶接で溶ける箇所や、切断・切削・孔あけで取り除かれる箇所は例外とされています。あとで傷そのものがなくなる場所なら、目印として使ってもよいという考え方です。ここで大切なのは「溶接で覆われる」ではなく「溶接で溶ける」という点です。溶接ビードのすぐ横や、溶接の熱が届ききらない位置にあるポンチは、上から見えにくくなるだけで、傷は残ってしまいます。 Tuy nhiên, những chỗ sẽ bị nóng chảy khi hàn, hoặc bị loại bỏ khi cắt, gia công cắt gọt hay khoan lỗ là ngoại lệ. Tư duy ở đây là: nếu ở vị trí mà sau này bản thân vết xước sẽ mất đi thì có thể dùng làm dấu. Điều quan trọng là không phải “được mối hàn che phủ” mà là “bị nóng chảy khi hàn”. Đột dấu nằm ngay cạnh đường hàn, hoặc ở vị trí nhiệt hàn không đến đủ, chỉ trở nên khó nhìn thấy từ phía trên, còn vết xước vẫn còn lại.

なお、「曲げ加工する外側」については、曲げると外側の面が引き伸ばされるため、傷がさらに開いてしまうという別の事情があります。こちらは次回の記事で詳しく取り上げます。 Ngoài ra, đối với “mặt ngoài của phần uốn cong”, có một lý do khác: khi uốn, mặt ngoài bị kéo giãn nên vết xước càng bị mở rộng thêm. Nội dung này sẽ được trình bày chi tiết trong bài viết lần sau.

鉄骨工場での工夫――「打たずに印を付ける」Cách làm tại nhà máy — “đánh dấu mà không đóng đột”

いちばん確実な対策は、高張力鋼にはそもそもポンチを使わず、傷を付けない方法で印を付けることです。工場では次のような点に気を付けています。 Biện pháp chắc chắn nhất là ngay từ đầu không dùng đột dấu cho thép cường độ cao, mà đánh dấu bằng cách không gây xước. Tại nhà máy, chúng tôi chú ý những điểm sau.

• 鋼種を先に確かめる：けがきの前に、識別色や表示で鋼材の強さの区分を確認します（識別色については『切った瞬間に「名札」が消える』の記事をご覧ください）。Xác nhận mác thép trước: Trước khi kẻ vạch, kiểm tra cấp cường độ của thép bằng màu nhận dạng hoặc thông tin ghi trên thép (về màu nhận dạng, mời xem bài “Ngay khi cắt, ‘bảng tên’ biến mất”).
• 傷を付けない道具で印を付ける：墨つぼや石筆、けがき用のマーカーなどで線を引き、消えやすい場所は書き直しや二重の印で補います。Đánh dấu bằng dụng cụ không gây xước: Kẻ đường bằng bật mực, phấn đá, bút đánh dấu chuyên dụng, v.v.; ở chỗ dễ mờ thì kẻ lại hoặc đánh dấu hai lần để bổ sung.
• ポンチを使うなら位置を限る：溶接で確実に溶ける位置か、切断・孔あけで取り除かれる位置だけに限ります。迷ったら打ちません。Nếu dùng đột dấu thì giới hạn vị trí: Chỉ đóng ở vị trí chắc chắn sẽ nóng chảy khi hàn, hoặc bị loại bỏ khi cắt, khoan lỗ. Nếu phân vân thì không đóng.
• 検査で表面を見る：組立て後の検査で、溶接の外側に打こんが残っていないかも確認します。Xem bề mặt khi kiểm tra: Trong kiểm tra sau khi lắp ráp, chúng tôi cũng xác nhận xem có vết đóng nào còn lại bên ngoài mối hàn hay không.

もし打こんが残ってしまった場合の処置は、部材の種類や傷の位置・深さによって変わります。具体的な方法は、建物ごとに設計者・工事監理者と協議して決めることになります。だからこそ、打つ前に止めることが何より大切です。 Nếu lỡ để lại vết đóng, cách xử lý sẽ thay đổi tùy theo loại cấu kiện, vị trí và độ sâu của vết xước. Phương pháp cụ thể được quyết định sau khi trao đổi với người thiết kế và người giám sát công trình cho từng công trình. Chính vì vậy, dừng lại trước khi đóng là điều quan trọng nhất.

まとめTóm tắt