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鋼(鉄)の密度は7.85g/cm³|kg/mm³・kg/m³換算とアルミ比較

この記事の要点

鋼の密度は7.85g/cm3(=7.85t/m3)で、材質に関わらず一定であり、コンクリートの約3.4倍の重さを持つ

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鋼(こう)の密度は7.85g/cm3です。

コンクリート、土、水と比べてもかなり大きな密度といえます。

同じ金属系のアルミニウムと比べると、約3倍大きな密度です。

また、鋼と似た素材にステンレスがあります。

ステンレスの密度は約7.93 g/cm3です。

今回は鋼の密度の値、kg/mm3、g/mm3、アルミとステンレスの違いついて説明します。

鋼、アルミ、ステンレスの詳細は下記が参考になります。

鋼材の種類は?種類一覧・用途と材質の特徴・記号(SS・SN・SM材の違い)

アルミニウムの性質は?1分でわかる意味、用途、特徴

sus304とは?1分でわかる意味、比重、ヤング率、溶接性、特徴、規格、成分

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鋼の密度は?

鋼(こう)の密度は7.85g/cm3です。コンクリート、土、水の密度を下記に示します。比較して分かる通り、鋼は他の素材に比べてかなり重いことがわかります。※密度が大きいほど重い材料。


鋼の密度 ⇒ 7.85g/cm3

コンクリートの密度 ⇒ 2.3 g/cm3

土の密度 ⇒ 1.3~2.0 g/cm3(土の含水比、種類で異なる)

水の密度 ⇒ 1.0 g/cm3


また鋼と似た素材にステンレス、同じ金属系の素材にアルミがあります。ステンレスやアルミは材質ごとに密度が若干変わります。一方、鋼の密度は材質に関わらず一定です。


よく使われる鋼の材質にss400があります。ss400の比重は下記が参考になります。

ss400の比重は7.85|単位なし(無次元)・kg/m3・密度との関係

鋼の密度と単位、kg/mm3、g/mm3の関係

鋼の密度の単位はg/cm3やt/m3などを使います。7.85g/cm3の値と単位を基本に、kg/mm3、g/mm3の関係を下記に整理しました。


7.85g/cm3 ⇒ 7.85t/cm3

7.85g/cm3 ⇒ 0.00785g/mm3

7.85g/cm3 ⇒ 7.85×10^-6 kg/mm3


密度の単位の詳細は下記が参考になります。

密度の単位一覧|kg/m3・g/cm3・読み方・換算

鋼の密度とアルミ、ステンレスの違い

鋼、アルミ、ステンレスの密度の違いを下記に示します。


鋼の密度 ⇒ 7.85 g/cm3

アルミの密度 ⇒ 約2.7g/cm3(アルミの種類によって上下する)

ステンレスの密度 ⇒ 約7.93g/cm3(ステンレスの種類によって上下する)

混同しやすい用語

比重

比重は水の密度を1とした無次元の比であり、密度(g/cm3等の単位を持つ値)とは異なる概念である。

鋼の比重は7.85で密度の数値と同じだが、単位のない無次元量である。

試験での問われ方|管理人の一言

鋼の密度7.85g/cm3は構造計算の基本値として試験でも頻繁に問われる。

単位体積重量78.5kN/m3との変換関係も合わせて確認しておこう。

鋼の密度を整理した表を示します。

材料密度(g/cm3備考
7.85材質によらず一定の値
アルミニウム約2.7鋼の約1/3の軽さ
ステンレス約7.93種類により若干上下する

鋼の密度を使った部材自重の計算例

鋼の密度は7.85g/cm3(7850kg/m3が設計値です。

H形鋼H-200×100×5.5×8の単位重量は約21.3kg/m(JIS規格値)で、6mの梁1本の自重は21.3×6=127.8kg≒1.25kNです。

構造計算では各部材の自重を積み上げて固定荷重に加算します。

アルミニウムの密度は約2.7g/cm3鋼の約1/3です。

同じ断面形状で作るとアルミは鋼より大幅に軽くなりますが、ヤング係数も約1/3のため変形が大きくなります。

構造用途では剛性と自重のバランスを確認してから材料を選定しておきましょう。

まとめ

今回は鋼の密度について説明しました。鋼の密度は7.85g/cm3です。他の材料と比べると、かなり密度が大きいことを理解しましょう。またアルミ、ステンレスのような、他の金属系の密度も頭の片隅にいれておきましょうね。詳細は下記が参考になります。

アルミの比重は2.70(単位なし)|鉄7.85の1/3・ステンレス7.93との比較

sus304の比重は?1分でわかる値、単位、g/cm3、計算、鉄の比重との違い

ss400の比重は7.85|単位なし(無次元)・kg/m3・密度との関係

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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