鋼管の重量は？単位重量の計算方法と主要サイズ一覧
この記事の要点
鋼管柱や鋼管杭の積算をするとき、重量を自分で確認したい場面があります。
外径と肉厚から断面積を出して密度を掛けるだけですが、計算手順を一度整理しておくと後の作業が楽になります。
この記事では、鋼管の重量計算の手順と、主要サイズの単位重量一覧を解説します。
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鋼管は、中空断面の鋼材です。
「円形鋼管」や「パイプ」ともいいます。
鋼管は中空のため、比較的重量は軽いです。
ただし、角形鋼管に比べて断面性能が落ちます。
今回は、鋼管の重量の規格、重量の計算方法について説明します。
一般的な鋼管の材質に、STK400やSTK490があります。
下記が参考になります。
STK400とは？一般構造用炭素鋼鋼管の規格・サイズとSTKNとの違い
また、角形鋼管は下記が参考になります。
冷間成形角形鋼管（コラム）とは｜BCR・BCP・STKRの違いと柱材
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鋼管の重量は？
鋼管の重量は、
・径
・板厚
が大きいほど重くなります。一方、鋼管の断面性能は、板厚を上げるより、径を太くした方が良いです。
不要に鋼管の重量を大きくすることは、経済性の観点から望ましく無いですね。鋼管の重量と断面性能のバランスを考えて設計したいですね。鋼管については下記が参考になります。
鋼管の種類とは｜STK・STKR・BCRなどの記号・特徴・単位重量を解説
鋼管の材質は、STK400やSTK490が一般的です。下記が参考になります。
STK400とは？一般構造用炭素鋼鋼管の規格・サイズとSTKNとの違い
なお、円形の鋼管を単に「鋼管」と言いますが、角形の鋼管を角形鋼管といいます。下記が参考になります。
冷間成形角形鋼管（コラム）とは｜BCR・BCP・STKRの違いと柱材
鋼管の重量と計算方法
鋼管の重量の計算方法は簡単です。下式を計算します。
鋼管は下図に示す形状です。断面積は、下式で計算します。
鋼管の断面積 Ａ＝Ａ2－Ａ1
外円の断面積 Ａ2＝π×ｒ2×ｒ2
内円の断面積 Ａ1＝π×ｒ1×ｒ1
まず、外形の円の断面積を計算します。次に、内側の円の断面積を計算します。内側の円とは、外形の円から、両側の厚みを引いた円です。外形の円の直径をＤ、鋼管の厚みをｔとすれば、内側の円の直径は、
Ｄ2＝Ｄ－2ｔ
です。あとは、外円の断面積から内側円の断面積を控除すれば、鋼管の断面積となります。
鋼管の重量の規格
鋼管の重量の規格を下記に示します。鋼管の径が大きいほど、重量が大きくなります。また、板厚を大きくしても、鋼管の重量は大きくなります。
板厚を大きくするより、鋼管の径を大きくする方が、断面性能が良いです。板厚を大きくし過ぎないよう注意してくださいね。
混同しやすい用語
角形鋼管
角形鋼管は四角形断面の鋼管で、断面性能は円形鋼管より高いが、重量計算方法は同様に中空断面として扱う。
鋼管の重量を整理した表を示します。
| 項目 | 計算要素 | 説明 |
|---|---|---|
| 断面積 | A＝A2－A1 | 外円面積から内円面積を差し引く |
| 単位体積重量 | 78.5kN/m3 | 鋼の基本値（7.85t/m3） |
| 重量（kg/m） | A×単位体積重量 | 径・板厚が大きいほど増加する |
まとめ
今回は鋼管の重量について説明しました。
意味が理解頂けたと思います。
鋼管の重量は、鋼管径が大きいほど、板厚が大きいほど重くなります。
鋼管は中空断面です。
中空断面の計算方法を覚えてくださいね。
鋼管には、今回紹介した円形鋼管と角形の鋼管があります。
下記も参考になります。
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理解度チェック
鋼管の重量の求め方は？
外径と肉厚から断面積を出し、密度を掛けて求めます。
鋼管の特徴は？
中空のため比較的軽いですが、角形鋼管に比べて断面性能が落ちます。
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- 2010年 弊サイトを開設
- 2010～2017年 国立大学大学院修了
- 2017年12月に当HPが書籍化。
- 「わかる構造力学」
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試験での問われ方｜管理人の一言
中空断面の断面積計算（外円面積-内円面積）は試験で問われる基本事項。
単位体積重量78.5kN/m3を掛けて重量を求める手順を確認しておこう。（一級建築士 頻出：円形鋼管の断面積計算（外円-内円）と単位体積重量78.5kN/m3を使った重量計算が繰り返し出題）