鉄骨の重量の計算は？3分でわかる計算方法、面積から重量の換算、単位体積重量との関係

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鉄骨の重量は、部材の単位体積重量（密度、比重）に、体積を掛けて計算できます。鉄骨の単位体積重量は、7.85t/m³です。今回は鉄骨の重量の計算方法、面積から重量の換算、単位体積重量との関係について説明します。

体積から重量への計算方法、単位体積重量の意味など、下記の記事が参考になります。

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学改訂版/工学社」

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鉄骨の重量の計算は？

鉄骨の重量の計算は、下式で行います。

鉄骨の重量＝7.85×部材の体積

7.85は鉄骨の単位体積重量または密度です。単位体積重量、密度の意味は、下記が参考になります。

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密度とは？1分でわかる意味、求め方、比重との違い、単位、読み方、水、ρ

単位を書くと、より明確になります。下式をみてください。

t＝t/m³×m³

tが鉄骨の重量、t/m³が単位体積重量、m³は体積の単位を意味します。

例えば、体積が10m³の鉄骨の重量は、

7.85ｔ/m³×10m³＝78.5ｔ

です。

建築物に使う鉄骨部材の重量は、各メーカーで規定され、kg/mやt/mの単位で表します。部材の長さは、建物ごとに違うため、単位重量で表しています。単位重量の意味は、下記が参考になります。

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例えば、H-200x100x5.5ｘ8の鉄骨部材で、長さ10ｍの重量を求めてください。

まず、H-200x100x5.5ｘ8は、JFEなどの鋼材表に書いてあります。20.9kg/mです。長さ10ｍなので、鉄骨の重量は、

20.9kg/m×10ｍ＝209kg

です。

鉄骨の面積から重量への換算

鉄骨部材は規格品がほとんどなので、前述した計算方法で重量を計算します。ただ、ビルドH鋼のように、規格に無い鉄骨部材の重量は、面積と長さを与えて計算します。ビルドH鋼、H鋼の意味は下記が参考になります。

ビルドh鋼とは？1分でわかる意味、規格、重量、溶接

Ｈ形鋼とは？1分でわかる意味、規格、寸法、重量、断面係数、材質、用途

下図をみてください。この形状の面積を求め、重量を計算してください。

まず鉄骨部材の面積を計算します。上下フランジの厚み10mm、幅100mm、高さ200ｍｍ、ウェブの厚みが10ｍｍです。各長方形の面積を合計すれば、上図の形状の断面積が計算できます。よって、

断面積＝100×10×10+200－10×2＝10180m㎡⇒0.01018㎡

です。鉄骨の重量は、

7.85t/m³×0.001018m2×1000＝7.99kg/m

です。1000をかけたのは、ｔからkgに単位換算するためです。これは単位重量なので、長さをかければ重量が算定できます。例えば長さが10ｍの場合、

7.99kg/m×10＝79.9kg

です。

まとめ

今回は鉄骨の重量の計算について説明しました。意味が理解頂けたと思います。鉄骨の重量の計算は、鉄骨の単位体積重量と体積をかけて計算します。また、建物に使う鉄骨部材は、ほとんどが規格品です。規格品は単位重量が決まっているので、長さを掛ければ体積が算定できます。単位体積重量の意味など、下記も併せて勉強しましょうね。

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