ボルトトルク計算機｜M3-M36×強度区分4.8/8.8/10.9/12.9の推奨締付トルク
【ご注意】このページの計算結果・情報は参考値です。正確性・最新性は保証できません。税務・法務・お金・設計・施工・安全などに関わる判断は、公式の資料と専門家の確認のうえ、ご自身の責任で行ってください。免責事項
ボルト締付トルクを、M3〜M36の呼び径・強度区分（4.8／8.8／10.9／12.9）・トルク係数から瞬時に算出。JIS B 1083「ねじの締付け通則」、JIS B 1084「締付け試験方法」に準拠し、軸力・許容範囲・角度法補正まで対応。鉄鋼・ステンレス・アルミ・チタン40材質の早見表、自動車JIS D 0301、建築BCJ・SS400、電力・化学プラントの締付管理基準、トルクレンチ校正まで網羅します。
ボルト締付トルク計算ツール
計算式と物理背景
基本式
T ＝ K × F × d
T：締付トルク（N·m）、K：トルク係数（無次元）、F：軸力（N）、d：ねじ呼び径（m）。JIS B 1083「ねじの締付け通則」で規定される最も基本的な式です。
軸力の計算
F ＝ σ × As ＝（保証荷重応力 × 締付率）× 有効断面積
σは応力（N/mm²）、Asはねじの有効断面積（JIS B 1082 附属表）。保証荷重（Proof Load）に対する締付率70%が機械標準です。保証荷重は降伏点の約9割なので締付率100%でも軸方向の応力は降伏点の約90%ですが、締付け中はねじりの応力も加わり降伏に近づくため、繰返し使用や振動下では危険。
有効断面積 As（並目ねじ）
| M | As (mm²) | M | As (mm²) | M | As (mm²) |
|---|---|---|---|---|---|
| M3 | 5.03 | M12 | 84.3 | M24 | 353 |
| M4 | 8.78 | M14 | 115 | M27 | 459 |
| M5 | 14.2 | M16 | 157 | M30 | 561 |
| M6 | 20.1 | M18 | 192 | M33 | 694 |
| M8 | 36.6 | M20 | 245 | M36 | 817 |
| M10 | 58.0 | M22 | 303 | — | — |
強度区分の意味
ISO 898-1／JIS B 1051 に基づく強度区分表示。数字の意味を理解することが締付トルク計算の起点です。
| 強度区分 | 引張強さ σB | 降伏点 σy | 主用途 |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 N/mm² | 240 N/mm² | DIY・低荷重 |
| 4.8 | 400 N/mm² | 320 N/mm² | SS400相当・一般 |
| 5.8 | 500 N/mm² | 400 N/mm² | 中負荷用 |
| 6.8 | 600 N/mm² | 480 N/mm² | 中強度機械部品 |
| 8.8 | 800 N/mm² | 640 N/mm² | 機械標準・自動車 |
| 10.9 | 1000 N/mm² | 900 N/mm² | 建築高力・産業機械 |
| 12.9 | 1200 N/mm² | 1080 N/mm² | 工作機械・工具 |
「10.9」の意味 ― 引張強さ 10 = 1000 MPa、降伏比 0.9（＝900 MPa）。同じ M12 でも 8.8 と 10.9 でトルクが1.4倍違うため、必ずボルト頭部の刻印を確認してください。
トルク係数Kの選び方
K は摩擦条件で0.10〜0.35まで変動し、締付トルクに直接同じ倍率で影響します。JIS B 1084(締結用部品－締付け試験方法)に測定方法の規定あり。
| ねじ・座面条件 | K目安 | 備考 |
|---|---|---|
| MoS₂グリス塗布 | 0.10-0.12 | 航空機・レース仕様 |
| スピンドル油潤滑 | 0.13-0.15 | 精密機器 |
| 機械油塗布 | 0.15-0.18 | 一般機械 |
| 三価クロメート処理 | 0.17-0.22 | 自動車部品 |
| 乾燥・無処理（標準） | 0.20 | 本ツールの標準値 |
| 亜鉛メッキ | 0.20-0.25 | 建材・電気設備 |
| ステンレス同士 | 0.25-0.35 | かじり注意 |
| 赤錆発生 | 0.30-0.50 | 締付NG（要交換） |
ステンレスは要注意 ― SUS304同士の締付では焼付き（かじり）が発生し、K が0.35以上に急上昇することがあります。専用の焼付き防止剤（銅ペースト等）が必要です。
推奨トルク早見表（K=0.20・締付率70%）
計算機と同じ式(T=K×F×d、F=降伏点×0.9×有効断面積×締付率70%、K=0.20)による計算値。単位はすべて N·m。メーカーや図面の指定値があればそちらを優先してください。
| M | 4.8 | 8.8 | 10.9 | 12.9 |
|---|---|---|---|---|
| M3 | 0.6 | 1.2 | 1.7 | 2.1 |
| M4 | 1.4 | 2.8 | 4.0 | 4.8 |
| M5 | 2.9 | 5.7 | 8.1 | 9.7 |
| M6 | 4.9 | 9.7 | 13.7 | 16.4 |
| M8 | 11.8 | 24 | 33 | 40 |
| M10 | 23 | 47 | 66 | 79 |
| M12 | 41 | 82 | 115 | 138 |
| M14 | 65 | 130 | 183 | 219 |
| M16 | 101 | 203 | 285 | 342 |
| M18 | 139 | 279 | 392 | 470 |
| M20 | 198 | 395 | 556 | 667 |
| M22 | 269 | 538 | 756 | 907 |
| M24 | 342 | 683 | 961 | 1,153 |
| M27 | 500 | 999 | 1,405 | 1,686 |
| M30 | 679 | 1,357 | 1,909 | 2,290 |
| M33 | 923 | 1,847 | 2,597 | 3,117 |
| M36 | 1,186 | 2,372 | 3,335 | 4,002 |
材質別補正表
ボルト強度区分だけでなく、母材側の強度・熱膨張・電食条件で締付トルクを調整します。
| 母材 | 推奨強度区分 | K目安 | 特記事項 |
|---|---|---|---|
| SS400（一般構造用鋼） | 4.8-8.8 | 0.20 | 建築標準 |
| S45C（機械構造用炭素鋼） | 8.8-10.9 | 0.18-0.20 | 機械標準 |
| SCM440（クロモリ鋼） | 10.9-12.9 | 0.15-0.18 | 高強度部品 |
| SUS304（ステンレス） | A2-70（ステンレス強度） | 0.25-0.35 | 焼付き注意 |
| SUS316（耐食ステンレス） | A4-70 | 0.25-0.35 | 海水・化学 |
| A5052（アルミ合金） | 4.8-6.8 | 0.18 | 母材ネジ山破損注意 |
| A6061 | 4.8-8.8 | 0.18 | ヘリサート推奨 |
| チタン Ti-6Al-4V | 専用チタンボルト | 0.20 | 電食・熱膨張差注意 |
| マグネシウム合金 | 4.8-6.8 | 0.15 | 電食対策必須 |
| FRP・CFRP | 4.8-8.8 | 0.20 | 座金必須・締付率50%以下 |
| 木材（構造材） | 4.8 | 0.20 | 設計図書の指定に従う |
異種金属の組み合わせ（例：アルミ母材＋ステンレスボルト）では電食（ガルバニック腐食）のリスクがあり、絶縁ワッシャ・防食処理が必要です。
トルク単位換算
JISは N·m ですが、旧単位や海外規格では kgf·cm、ft·lb、in·lb 表記があります。
| 単位 | 換算 | 用途 |
|---|---|---|
| 1 N·m | 10.20 kgf·cm | SI・JIS 標準 |
| 1 N·m | 0.7376 ft·lb | 米国・自動車 |
| 1 N·m | 8.851 in·lb | 米国・航空機小径 |
| 1 kgf·m | 9.807 N·m | 旧JIS・整備手帳 |
| 1 kgf·cm | 0.0980665 N·m | 自転車・精密機器 |
| 1 ft·lb | 1.356 N·m | 米国自動車整備 |
| 1 in·oz | 0.007062 N·m | 電子機器・時計 |
業界別締付管理基準
自動車
ホイールナットは乗用車でおおむね100 N·m前後(車種ごとの指定値に従う)、シリンダーヘッドは角度法（塑性域締付）。整備業界ではメーカー整備手帳の値を最優先します。国土交通省の車検基準にも準拠。
建築（鉄骨・BCJ）
高力ボルトはJIS B 1186(F10T等)か国土交通大臣認定品(トルシア形S10T等)で、機械用の強度区分10.9では代用できません。M20 F10Tの設計ボルト張力は165kN、締付けで導入する標準ボルト張力は182kN(JASS 6)。締付トルクはセットごとのトルク係数値から求め、施工前の試験で確認します。
電力プラント
発電所配管フランジはASME B16.5準拠でボルト材質・締付順序・トルク値がすべて図面指示。原発関連はさらに追加規制。日本電気協会の電気技術指針(JEAG)等あり。
化学プラント
高圧ガス設備は高圧ガス保安法の技術基準の対象。フランジの締付けはJIS B 2251(フランジ継手締付け方法)や高圧力技術協会(HPI)の規格を参考に、締付順序（対角十字→周方向）と再締付を管理します。
航空機（AS/AN規格）
NAS/AN規格の航空機ボルトは強度区分の代わりに材質・処理コードで管理。トルク値はメーカー整備マニュアル（AMM）のみが唯一の正解。校正済みトルクレンチ必須。
鉄道車両
台車・ブレーキ関連は保守周期が定められた重要保安部品。指示トルクの±5%以内の厳しい管理が求められ、JR・私鉄各社で追加規定があります。
トルクレンチと校正
トルクレンチの種類
- プリセット型（クリック式） ― 設定値到達で「カチッ」と音・触感で通知。整備業界の標準機。
- 直読式（プレート型・ダイヤル型） ― 目視で数値確認。校正検査用に使う。
- デジタル式 ― 電子表示。ピーク値記録・データ通信可能。品質管理向け。
- アングル式（角度法） ― トルク＋角度で塑性域締付。ヘッドボルト・産業機械用。
- 油圧式（大径用） ― M30以上の高トルク領域。橋梁・大型プラント用。
校正周期
JIS B 4652(手動式トルクツール)に精度・校正の考え方が示されています。年1回の校正が業界標準。ISO 9001認証工場では校正証明書付き機器のみ使用可能。
よくある間違い・注意点
- 潤滑・乾燥を無視して同じトルクで締める — 潤滑油塗布時のトルクを乾燥時と同じ値で締めると、軸力が1〜3割過大になりボルト降伏のリスク。オイル塗布時はK=0.15〜0.18で再計算してください。
- 強度区分刻印を確認しない — 見た目が同じでもM12 4.8とM12 10.9では締付トルクが3倍違います。必ずボルト頭部の刻印（4.8/8.8/10.9等）を確認。
- 並目・細目を混同 — 同じ M12 でも並目（1.75ピッチ）と細目（1.5ピッチ）で有効断面積・締付トルクが異なります。JIS B 0205（並目）・B 0207（細目）を参照。
- ワッシャ・座金を省略 — 平座金は面圧を分散し軸力の安定化に必須。省略すると母材陥没で軸力が損失します。JIS B 1256参照。
- 締付後の再締めなし — 熱膨張・振動・座面クリープで軸力は初期の70〜85%に低下。重要部位は24時間後・1週間後の再締付が推奨されます。
- ステンレス同士でグリスを塗らない — SUS304同士は焼付き（かじり）が発生し、途中で回らなくなります。専用の銅ペースト・二硫化モリブデングリスを使用。
- アルミ母材にM4以下を高トルク締付 — 小径ボルトでアルミねじ山が破損。ヘリサート（リコイル）でスチール製ねじ山を挿入する対策が定石です。
- 使い古しトルクレンチで新品同様の精度を期待 — トルクレンチは校正切れで±30%誤差が出る例も。年1回の校正が必須です。
関連するJIS・ISO規格
- JIS B 1083 ― ねじの締付け通則。締付トルク・軸力の計算式、締付管理方法の基準。
- JIS B 1084 ― 締結用部品－締付け試験方法(トルクと締付け力の試験。ISO 16047対応)。
- JIS B 1051 ― 炭素鋼及び合金鋼製締結用部品の機械的性質-ボルト、小ねじ及び植込みボルト。強度区分の規定。
- JIS B 1082 ― ねじの有効断面積及び座面の負荷面積。
- JIS B 4652 ― トルクレンチ。プリセット・直読式の精度規定。
- ISO 898-1 ― Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel. 強度区分の国際規格。
- ISO 16047 ― Fasteners – Torque/clamp force testing.
- DIN 267 ― ドイツ規格。欧州機械の設計標準。
- 建築基準法・BCJ ― 鉄骨造の高力ボルト締付管理（国交省告示）。
参考資料・公的機関
- 日本産業標準調査会（JISC） ― JIS規格の公式索引。JIS B 1083・1071・1051 等が検索可能。
- ISO 国際標準化機構 ― ISO 898-1・16047 の国際標準規格。
- 経済産業省 ― 産業製品規格の所管官庁。工業標準化法。
- 国土交通省 ― 建築基準法・車両整備基準・BCJ 建築告示。
- 厚生労働省 労働安全衛生法 ― 化学プラント・機械設備の締付管理義務規定。
- 日本自動車整備振興会連合会（JASPA） ― 自動車整備業界の技術基準・整備士資格。
- 自動車技術会（JSAE） ― 自動車の締付管理理論・研究発表。
- 日本建築センター（BCJ） ― 建築物の高力ボルト認定・型式適合認定。
- 東日製作所テクニカルガイド ― 国内トルクレンチメーカー最大手の技術資料。
- カネテック 技術資料 ― 締付管理機器の教育資料。
よくある質問（FAQ）
トルクレンチは必須？
重要部位では必須。自動車整備・鉄骨組立・プラント配管では、整備要領・工事仕様書・社内規程で校正済みトルクレンチの使用が求められることが多くあります。DIY用の非重要部位はスパナで手感覚締付でも可ですが、緩み・過大締付リスクを承知した上で使用してください。
オイルを塗ると変わる？
変わります。トルク係数Kが0.20から0.15〜0.18に下がるため、同じ軸力を得るためのトルク値は10〜25%減らす必要があります。逆に乾燥時の値のまま塗油して締めると、軸力が過大になりボルト降伏の原因に。
カチッと音がなるトルクはどう使う？
プリセット型（クリック式）トルクレンチの設定値到達合図です。それ以上回すと過大トルクとなるため、音が出た瞬間に手を離します。連続で「カチカチ」と回すのは間違いで、1回1締付が原則。
強度区分の見分け方は？
ボルト頭部の刻印を確認。「4.8」「8.8」「10.9」「12.9」と数字が打刻されているのが強度区分。プラス「メーカー刻印」もあります。刻印なしのボルトは強度不明のため重要部位には使用不可です。
ステンレスボルトの締付は？
強度区分の代わりにA2-70／A4-80等（材質-最小引張強度×10）で表示。SUS304同士は焼付き（かじり）が発生しやすく、専用焼付き防止剤（銅ペースト等）が必要。トルク値は同径鉄ボルトの70〜80%が目安。
アルミ・チタンは？
アルミ合金母材はねじ山破損リスクがあるため、締付トルクを鉄より20〜30%減らすかヘリサート（リコイル）でスチール製ねじ山を挿入します。チタンは電食対策（絶縁ワッシャ）と熱膨張差を考慮した設計が必要。
塑性域締付（角度法）とは？
初期トルクで着座させた後、指定角度（例：90°）追加回転させる方法。トルク法より均一な軸力が得られる利点があります。自動車のシリンダーヘッドボルト、産業機械の主軸ボルト等の重要部位で採用。ISO 16047参照。
ボルトの再使用は可能？
強度区分8.8以下・弾性域締付なら再使用可能ですが、10.9以上の高力ボルト・塑性域締付ボルトは1回限りの使い切りが原則。建築鉄骨の高力ボルトは一度使用したものを再使用しない(JASS 6)。
締付後の緩み対策は？
①ダブルナット、②ばね座金・皿座金、③スプリングピン・割ピン、④接着剤（ロックタイト等）、⑤ハードロックナット（緩み止めナット）、⑥スチール系スタッドボルト熱間締付 の6手法。用途・振動条件で選定します。
トルクレンチの校正周期は？
JIS B 4652 では明確な周期規定はありませんが、年1回の校正が業界標準。ISO 9001認証工場・整備工場では校正証明書付き機器の年次校正が必須。使用頻度が高い場合は6ヶ月ごとの校正も。
締付順序はなぜ重要？
フランジ等の複数ボルト締付では、対角十字→周方向の順で3回に分けて（初期30%→60%→100%）締め上げます。片締めするとガスケット・シール面が偏変形し、漏れ・座屈の原因になります。ASME B16.5に順序図あり。
DIYで注意することは？
①強度区分刻印確認、②潤滑条件明確化、③目安トルクの70〜90%までで様子見、④重要部位は必ずトルクレンチ使用、⑤ステンレスは焼付き防止剤塗布、⑥再締付を1週間後に実施。自転車・オートバイのブレーキ・ステム等の保安部品は必ず整備手帳の値で。