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

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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

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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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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

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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－4t²)

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－4t²

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－4t²＝2*20*0.6+2*20*0.6－4*0.6²＝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。

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