高張力ボルトとは？超高張力鋼板との違いも！（建築材料：引張強度：材料規格：用途と特徴など）

建築・橋梁・機械構造物の接合部に欠かせない「高張力ボルト」。

「普通のボルトとどう違うの？」「超高張力鋼板とは何が違うの？」という疑問を持つ方も多いでしょう。

この記事では、高張力ボルトの定義・特徴・材料規格・用途、そして超高張力鋼板との違いについてわかりやすく解説していきます。

高張力ボルトとは「高い引張強度を持つ構造用締結ボルト」のこと

それではまず、高張力ボルトの定義と一般的なボルトとの違いについて解説していきます。

高張力ボルト（High Strength Bolt）とは、引張強度が高い合金鋼を素材とし、建築・橋梁・鉄塔などの鋼構造物の接合に使われる高強度の構造用ボルトです。

一般的な普通ボルト（JIS B 1051の4.6クラス程度）に比べて引張強度が大幅に高く、高い締め付けトルクで使用されます。

日本では「トルシア形高力ボルト」と「六角形高力ボルト」が主流で、JIS B 1186・JIS B 1187などで規格化されています。

ボルトの強度は「強度区分」で表され、例えば「10.9」という表記は引張強度1000MPa以上・降伏応力比0.9を示します。

強度区分	引張強度（MPa）	降伏応力（MPa）	用途
8.8	800以上	640以上	機械・一般構造
10.9	1000以上	900以上	高力ボルト接合
12.9	1200以上	1080以上	超高強度・特殊用途
F8T（JIS）	800以上	640以上	建築鉄骨接合
F10T（JIS）	1000以上	900以上	建築・橋梁接合

建築鉄骨接合で最も広く使われるのはF10T（引張強度1000MPa以上）であり、強度と延性のバランスが優れています。

高張力ボルトの接合方式には「摩擦接合」と「支圧接合」があります。

摩擦接合はボルトを高トルクで締め付けることで接合面に大きな摩擦力を発生させ、せん断力を摩擦で伝達する方式です。

摩擦接合は地震力などの繰り返し荷重に強く、日本の建築鉄骨では摩擦接合が主流となっています。

支圧接合はボルト軸部が板を直接押す（支圧）ことで力を伝達する方式であり、機械構造に多く使われます。

続いては、高張力ボルトの主要な材料規格と施工上の注意点を確認していきます。

日本では高力ボルトに関する規格としてJIS B 1186（六角高力ボルト・六角ナット・平座金のセット）とJIS B 1187（トルシア形高力ボルトのセット）が定められています。

建築基準法ではボルトの締め付けトルクや軸力の管理方法が詳細に規定されており、品質管理が厳格に求められます。

また、国土交通省の大臣認定品（JSS規格など）も高力ボルト市場で広く流通しています。

トルシア形高力ボルトは、締め付けが完了するとピンテール部分が自動的に破断する構造になっています。

ピンテールの破断によって適切な締め付けトルクが確保されたことを目視で確認できるため、施工管理が容易という大きなメリットがあります。

一次締め・マーキング・本締めの3段階施工が標準であり、各段階での検査記録が義務付けられています。

高力ボルト接合の性能は「ボルト軸力（締め付け力）」の管理精度に直結します。

軸力はトルク係数を用いて以下の式で管理されます。

N ＝ T ÷ (k × d)

・N：ボルト軸力（N）

・T：締め付けトルク（N・m）

・k：トルク係数（約0.11〜0.15）

・d：ボルト呼び径（m）

トルク係数は摩擦の状態・表面処理・潤滑状態によって変化するため、現場での係数確認試験が重要です。

続いては、高張力ボルトと超高張力鋼板（ハイテン）の違いと関係を確認していきます。

「高張力」という言葉は共通していますが、用途・材質・特性において大きく異なります。

超高張力鋼板（Ultra High Strength Steel：UHSS）は、引張強度が980MPa以上の薄板鋼板であり、自動車のボディパネル・骨格部品に広く使われています。

超高張力鋼板を使うことで、同じ強度を薄い板・軽い重量で実現でき、自動車の燃費向上・衝突安全性の向上に貢献しています。

引張強度が1470MPaを超える「超超高張力鋼板」も実用化されており、さらなる軽量化が進んでいます。