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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

この記事の要点

鉄骨の重量は「単位体積重量（7.85kN/m³ or 7850kg/m³）×体積」で求めるが、規格品は単位重量（kg/m）が決まっているので長さを掛けるだけで計算できる。

H形鋼・L形鋼・C形鋼などの鉄骨部材はJIS規格により単位重量が定められており、カタログや規格表から直接読み取ることができる。

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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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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。

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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。

混同しやすい用語

単位体積重量（単位重量）

材料1m³あたりの重量。鉄（鋼材）の場合は7.85kN/m³（約7850kg/m³）。部材の体積に掛けて総重量を求めるときに使う。

比重に対して、単位体積重量は「実際の重さの単位（kN/m³またはkg/m³）で表す」のに対し、比重は「水の密度を1とした無次元の相対値」である点が異なる。

比重

ある物質の密度を水の密度（1g/cm³）で割った無次元の値。鉄の比重は約7.85（単位なし）。

単位体積重量に対して、比重は「水との相対的な重さの比（単位なし）」であり、単位体積重量は「絶対的な重さを単位付きで表した値」である点が異なる。数値は同じでも意味が異なることに注意。

試験での問われ方｜管理人の一言

建築士試験では、鉄の単位体積重量の値（7.85kN/m³）や、規格品の単位重量（kg/m）を用いた重量計算の手順が出題されやすい。

「単位体積重量×体積＝重量」の計算式と、JIS規格品の単位重量を組み合わせた計算が試験頻出なので、両方の考え方を練習しておくとよい。

鉄骨の重量を整理した表を示します。

項目	規格品（例：H形鋼）	非規格品（ビルドH鋼など）
重量の求め方	単位重量×長さ	断面積×長さ×7.85
単位体積重量	7.85t/m³（共通）	7.85t/m³（共通）
規格	JIS規格品（単位重量表あり）	設計者が断面を決定

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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