- 剛接合とピン接合って何が違うの？
- 構造図で「M」「P」と書いてあるのはどっち？
- 鉄骨で実際にどう作り分けてるの？
- 設計上どんな使い分けをしている？
- 現場で見ただけで判別できる？
- 半剛接合っていうのもあるって本当？
上記の様な悩みを解決します。
剛接合とピン接合は、鉄骨造を扱う上での基礎中の基礎で、「梁柱の接合部がどっちで設計されているか」によって、ボルト本数・溶接の有無・スチフナーの入り方が全部変わるという、まさに施工管理の検査項目に直結する話。教科書では「モーメントを伝える／伝えない」とサラッと書かれますが、現場で見るとちゃんと目に見える形でその設計思想が反映されているのが面白いところです。
なるべく分かりやすい表現で記事をまとめていくので、初心者の方にも理解しやすい内容になっているかなと思います。
それではいってみましょう！
剛接合とピン接合とは？
結論を一言で言うと、剛接合（ごうせつごう）は曲げモーメントを伝える接合、ピン接合（ピンせつごう）は曲げモーメントを伝えない接合、ということ。接合される部材同士が、力の中でも特に「モーメント」を伝え合うかどうかで分類されます。
→ ざっくり、「ガッチリ繋いでモーメントも通すのが剛接合、ヒンジで回転自由にしてモーメントを通さないのがピン接合」というイメージです。
| 接合方法 | 伝える力 | 伝えない力 | 構造図の記号 |
|---|---|---|---|
| 剛接合 | 軸力・せん断力・曲げモーメント | なし（全部伝える） | M（Moment）または●（黒丸） |
| ピン接合 | 軸力・せん断力 | 曲げモーメント | P（Pin）または○（白丸） |
| 半剛接合 | 軸力・せん断力＋一部のモーメント | 全モーメントは伝えない | SR（Semi-Rigid） |
「黒丸はガッチリ繋がっていてモーメントも通る、白丸は丸い穴で回転自由だからモーメントが通らない」というイメージで覚えると分かりやすいです。
直感的なイメージとしては、剛接合が「溶接でガチガチに固めた一体物」（曲げると相手も曲がる）、ピン接合が「ヒンジ＝蝶番」（曲げても相手は無関心、軸方向の力とせん断だけ伝わる）、というあたり。このイメージから、剛接合の代表は溶接、ピン接合の代表は丁番（あるいは少数のボルト1本接合）と紐付けて理解するのが王道です。
剛接合とピン接合の違い
両者の違いを構造的・施工的に整理します。
力の伝達と変形
力の伝達は次のように違います。
| 力の種類 | 剛接合 | ピン接合 |
|---|---|---|
| 軸力（圧縮・引張） | 伝える | 伝える |
| せん断力 | 伝える | 伝える |
| 曲げモーメント | 伝える | 伝えない |
| ねじりモーメント | 伝える | 伝えない |
変形の特徴は、剛接合で接合部が回転しない（部材の角度が変わらない）、ピン接合で接合部で自由に回転する（部材の角度が変わってもOK）、というあたり。
構造への影響と設計思想
構造への影響は、剛接合の梁柱がラーメン構造の基本要素（地震時に梁柱が一体で力を受ける）、ピン接合の梁柱がブレース構造の基本要素（水平力はブレースが負担し、梁柱はピンで受け流す）、というかたち。
剛接合は「みんなで一緒に頑張ろう型」、ピン接合は「役割分担型」です。剛接合のラーメンは梁柱が一体で揺れに対抗し、ピン接合のブレース構造はブレース（または耐震壁）が水平力を全部引き受け、梁柱はピンで「力には関わりません」というスタンス。どちらが優れているわけではなく、設計の狙いと用途で使い分けます。ラーメン構造の解析手法（固定モーメント法・たわみ角法）はこちらで詳しく整理しています。
鉄骨での具体的な作り方
「剛接合とピン接合は構造図で記号が違うだけ」と思うと現場では役に立ちません。実際に鉄骨で作るときの違いがあります。
剛接合・ピン接合の作り方
剛接合の作り方は、柱と梁の梁端部を完全溶け込み溶接する、裏あて金（裏当て金）を使った突合せ溶接で母材と一体化、柱内にはダイアフラム（仕切板）を入れて梁フランジからの力を柱反対側に伝達、梁ウェブは高力ボルトで接合（モーメント伝達はフランジ溶接で行う）、というあたり。これがいわゆる「ノンスカラップ工法」や「冷間プレス成形角形鋼管＋ダイアフラム」を使った構造で、鉄骨造のラーメン構造の標準スタイル。
ピン接合の作り方は、梁端のウェブ部分にだけフィンプレートまたはガセットプレートを溶接、そこに高力ボルトを2〜4本程度だけ通してウェブのみ接合、フランジは溶接せず上下に隙間がある（モーメントを伝えない）、というかたち。ピン接合の典型は、ウェブ部分だけが接続されていて、上下フランジが宙に浮いている状態。こうすることで上下フランジ間の応力差（曲げモーメントを生む応力）が伝わらず、軸力とせん断力だけが伝達されます。
ダイアフラム・裏あて金については別記事で詳しく解説しているので、剛接合の作り方を理解したい方は合わせて読んでみてください。
比較表
ピン接合・剛接合の比較を表で整理しておきます。
| 接合部の作り | 剛接合 | ピン接合 |
|---|---|---|
| 上下フランジ | 完全溶け込み溶接 | 接合しない |
| ウェブ | 高力ボルト＋ガセット | 高力ボルト＋ガセット |
| 柱内ダイアフラム | 必須 | 不要 |
| ボルト本数（梁端） | ウェブのみで6〜10本程度 | 2〜4本程度 |
| 工数・コスト | 高い（溶接・検査が多い） | 安い（ボルトのみ） |
→ 現場で見ると、剛接合は「上下フランジに帯状の溶接ビードが入って梁が柱と一体に見える」、ピン接合は「ウェブにだけプレートとボルトが見えて、上下フランジは独立している」という違いが目に見える形で出てきます。
設計上の使い分け
設計者が剛接合とピン接合をどう使い分けているかを整理します。
採用される場面
剛接合を採用する場面は、ラーメン構造（純ラーメン）の梁柱接合部すべて、ブレース＋ラーメン構造の梁柱主要部、大スパンの主要梁同士、耐震性・剛性が要求される接合部、連続梁の中間支点、というあたり。
ピン接合を採用する場面は、ブレース構造の梁柱接合部（ブレース架構が水平力を負担するため）、二次部材（小梁・トラス材・サブビーム）、単純梁としての扱いをしたい部分、工場・倉庫など大きな空間で柱本数を絞りたい場合、コスト最優先で剛接合の溶接コストを避けたい部分、というところ。
半剛接合と図書での記号
完全な剛・完全なピンの中間として「半剛接合（Semi-Rigid Connection）」もあります。例えばボルト接合のT字スチフナーやエンドプレート接合など、部材の角度はある程度変わるが、ある程度のモーメントも伝える接合。実務では「設計上は剛接合と仮定するが、実態は半剛接合」として扱うことも多く、設計者の判断と経験が問われる領域です。
構造図のフレームエレベーション（軸組図）では、各接合部にM（剛）／P（ピン）／●／○のような記号がついていることが多いです。●（黒丸）／Mが剛接合、○（白丸）／Pがピン接合、◎／SRが半剛接合、というのが標準。配置を見るだけで「この建物がラーメン構造か、ブレース構造か、ハイブリッドか」が読み取れるので、構造図の入口としても重要なポイントです。
現場での見分け方と注意点
施工管理の立場で接合部を見るとき、剛接合とピン接合の違いを見抜くチェックポイントです。
目視・検査・勘違い
目視での見分け方は次の通り。
| 確認項目 | 剛接合 | ピン接合 |
|---|---|---|
| 上下フランジの溶接 | あり（突合せ溶接ビード） | なし |
| 裏あて金の有無 | あり（フランジ溶接の裏側） | 通常なし |
| 柱内ダイアフラム | 必要（柱内、外観では見えない） | 不要 |
| ウェブのボルト本数 | 多い（6〜10本など） | 少ない（2〜4本） |
| スチフナー（補強リブ） | 場合によりあり | 不要 |
鉄骨検査でのチェックポイントは、構造図の記号と現物が一致しているか（M記号の接合部にフランジ溶接が抜けていたら大問題）、裏あて金の取り付け・残し処理（剛接合の重要部材）、ダイアフラムの貫通溶接の管理（超音波探傷検査＝UTの結果を確認）、高力ボルトの本数・トルク（ピン接合だからといってボルトのトルク管理を怠らない）、というあたり。
よくある勘違いとしては、「ボルト接合＝ピン接合」ではない（高力ボルト摩擦接合をたくさん使えば剛接合にできる・事実、現場継手＝柱継手・梁継手は高力ボルトの摩擦接合で剛接合を実現している）、「溶接接合＝剛接合」ではない（薄板の隅肉溶接1ビートだけならモーメント伝達能力は弱く、半剛またはピン扱いされることがある）、というあたり。
改修・解体時の注意
剛接合の柱梁接合部は、部材が一体化している前提で全体構造が成立しています。改修時にダイアフラムや裏あて金を雑に切断・撤去すると、構造性能が大きく損なわれることに。逆にピン接合は単純梁的な扱いなので、改修・撤去のリスクは比較的低めです。「ここを切ったら何が壊れるか」は、接合方法の理解からスタートする話ですね。ラーメン構造／ブレース構造の使い分けは、剛接合・ピン接合の話と直結。
剛接合とピン接合に関する情報まとめ
- 剛接合：モーメントを伝える接合。鉄骨では完全溶け込み溶接＋ダイアフラム
- ピン接合：モーメントを伝えない接合。ウェブにボルト数本のみ
- 構造図の記号：M／●＝剛、P／○＝ピン、SR／◎＝半剛
- 使い分け：ラーメン構造は剛接合、ブレース構造はピン接合が基本
- 見分け方：上下フランジの溶接の有無、ボルト本数、ダイアフラムの存在
- 検査ポイント：構造図と現物の整合、ダイアフラム・裏あて金、ボルトトルク
- 改修時の注意：剛接合は部材一体前提なので雑な切断は構造に致命傷
- 半剛接合：完全剛・完全ピンの中間。実務では設計者の判断による
以上が剛接合とピン接合に関する情報のまとめです。
剛接合とピン接合は「モーメントを伝えるか伝えないか」というシンプルな違いですが、ラーメン構造・ブレース構造という建物全体の設計思想に直結する重要な区別。鉄骨検査で現物を見るときに、構造図の●と○が現場でどんな形になっているか、自分の目で確認できるようになると、構造の見方が一段深まりますね。
合わせて読みたい関連記事はこちら。