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角パイプの重量計算とは?本当にわかる計算方法、計算式、鉄の角パイプの重量

角パイプ(角形鋼管)の寸法や重量は、メーカーの規格などで決まっています。メーカー規格では、「単位重量(kg/m)」という形で示されます。よって長さを掛ければ、角パイプの重量が計算可能です。角パイプの角部は面取りされているため、上記の方法により重量計算します。今回は、角パイプの重量計算の方法、計算式、鉄の角パイプの重量について説明します。


鋼管の重量計算、単位重量など、下記が参考になります。

鋼管の重量は?1分でわかる重量、計算方法、規格

鉄骨の単位重量は?1分でわかる意味、計算方法、plの単位重量

角パイプの重量計算とは?

下図をみてください。これが角パイプ(角形鋼管)です。角形の中空断面ですね。角パイプの寸法、重量は、メーカーの規格により決まっています。実は、改めて計算する必要無く、メーカーの鋼材表を読み取れば良いです。

角パイプの重量計算

角部に注目してください。他記事では角パイプを左図のように示す場合がありますが、実際は違います。右図のように角部は面取りされています。


面取り部を考慮した「角パイプの断面積」を求めるのは案外面倒です。角パイプは、鋼材メーカーによる規格品がほとんどです。鋼材メーカーにより、角パイプの断面寸法と単位重量が示されています。単位重量はkg/mで示す値です。


よって、角パイプの重量計算は、メーカー規格の単位重量に角パイプの長さをかけて求める方が正確です。鋼材メーカーは、jfeや新日鉄住金などが有名です。無料で鋼材表をダウンロードできます。

https://www.jfe-steel.co.jp/products/building/assets/pdf/binran/binran_all.pdf


上記を踏まえたうえで、今回は面取り部を考慮しない角パイプの重量計算の式、計算方法について説明します。


単位重量、角パイプの意味など下記が参考になります。

鉄骨の単位重量は?1分でわかる意味、計算方法、plの単位重量

コラム(冷間成形角型鋼管)とは何か?

角パイプの重量計算と計算式

角パイプの重量計算式を下記に示します。角パイプの体積に、鋼の密度を掛けた式です。7.85は鋼の密度で、単位はt/m3です。


W=qV=7.85×L(2ht+2bt−4t^2)


角パイプの幅をb、高さをh、厚みをt、長さをLとします。


下図をみてください。角部に面取りが無い角パイプを示します。前述したように、実際の角パイプとは違います。

角パイプの重量計算

物体の重量は、体積に密度を掛ければ計算できます。上記の記号を用いて、角パイプの断面積を求めると、


A=h×b−{(h−2t)×(b−2t)}

=2ht+2bt−4t^2


です。上記に長さLをかければ角パイプの体積が計算できます。上式が正しいかどうか確認します。幅と高さが200、厚みが6mmの角パイプがあります。断面積を求めます。なお、メーカー規格によると、45.63cm2です。


A=2ht+2bt−4t^2=2*20*0.6+2*20*0.6−4*0.6^2=46.56cm2


なので、メーカー規格と遠からずという値ですね。計算値と規格値の違いは、前述した面取り部の違いです。面取りがあるため、規格値の方がやや小さいです。

鉄の角パイプの重量計算

鉄(鋼)の密度は、7.85t/m3です。注意頂きたいのが、7.9t/m3や7.9g/cm3と考えないことです。「たかだか0.05」と思われるかもしれません。それは間違いです。チリも積もれば山になります。1m3の鉄があります。密度を7.9t/m3、7.85t/m3とした場合の、重量の比較をします。


7.90−7.85=0.05t


ですね。0.05tをkgに単位変換してください。50kgですね。計算が楽だから7.85を7.9とするだけで、50kgも結果に差があります。この差は随分大きいと思いませんか。


鉄(鋼)の密度は、下記も参考になります。

単位体積重量とは?1分でわかる意味、一覧、土と水の値、記号、求め方

まとめ

今回は角パイプの重量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。まず、角パイプの重量は、鋼材メーカーの規格で決まっています。メーカーの規格で示される重量が最も正確です。正しい知識を持ちましょう。その上で、角部に面取りが無い角パイプの重量計算を勉強してください。断面積がわかれば簡単ですね。規格値との違いも理解しましょう。下記も参考になります。

鋼管の重量は?1分でわかる重量、計算方法、規格

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