sus304の線膨張係数は？1分でわかる値、計算、例題と変形量と求め方

この記事の要点

sus304の線膨張係数は17.3×10⁻⁶/℃（1.73×10⁻⁵/℃）で、一般の鋼（12×10⁻⁶/℃）より大きい。

変形量は「線膨張係数×部材長さ×温度差」で計算でき、温度変化が大きい環境では注意が必要である。

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sus304の線膨張係数は17.3×10^-6(1/℃)です。アルミニウムの線膨張係数（23.1×10^-6）より小さく、炭素鋼の値（12.2×10^-6）より大きいです。温度変化による材料の伸縮量ΔL＝αLΔTで計算します。ΔLは温度変化による変形量、Lは材料の長さ、ΔTは温度変化の値です。よって、sus304の1℃の温度変化による変形量ΔL＝17.3×10^-6×1.0×L＝(17.3×10^-6)Lになります。

今回はsus304の線膨張係数の値、計算、例題と変形量の求め方について説明します。線膨張係数の意味、単位など下記も参考になります。

線膨張係数とは？1分でわかる意味、計算、単位、鉄とコンクリートの値

線膨張係数の単位は？1分でわかる単位、換算、コンクリートの値と単位

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sus304の線膨張係数は？値と計算

sus304の線膨張係数は「17.3×10^-6(1/℃)」です。アルミニウムの線膨張係数で「23.1×10^-6」、炭素鋼で「12.2×10^-6」なので、アルミと鋼の中間の値です。建築で用いる金属の中では温度変化で「変形しやすい材料」と言えます。

鉄とアルミの線膨張係数の値は下記をご覧ください。

鉄の線膨張係数は？1分でわかる値、ss400の値、単位、伸びの計算

アルミの線膨張係数は？1分でわかる値、計算、鉄との違い

温度変化による材料の伸縮量（変形量）ΔLは下式で計算します。

ΔL=αLΔT

αは線膨張係数、Lは材料の長さ、ΔTは温度変化の値（20℃⇒21℃のとき、ΔT＝1℃）です。上式より、材料の長さが同じでも「線膨張係数」温度変化」の影響で変形量は変わります。

また、1℃の温度変化によるsus304の変形量は下式で算定できます。※具体的な値を算定するなら、材料の長さLを代入します。

ΔL=αLΔT=17.3×10^(-6)×L×1=17.3×10^(-6) L

線膨張係数の詳細、計算は下記が参考になります。

線膨張係数とは？1分でわかる意味、計算、単位、鉄とコンクリートの値

線膨張係数の計算は？1分でわかる計算方法、例題

sus304の変形量を求める例題と求め方

例題として、下記に示す条件におけるsus304の変形量を求めましょう。

・sus304の温度が20℃から25℃に変化したときの伸び量。材料の長さは2mとする。

前述した公式を思い出してください。ΔT＝25―20＝5℃、L＝2000mm（ｍからmmに単位換算しました）です。sus304の線膨張係数は「17.3×10^-6(1/℃)」ですね。よって、

ΔL=αLΔT=17.3×10^(-6)×2000×5=0.173 mm

となります。

混同しやすい用語

炭素鋼の線膨張係数

炭素鋼（一般の鋼）の線膨張係数は約12×10⁻⁶/℃で、sus304より小さい値である。

sus304に対して、炭素鋼は線膨張係数が小さいため、同じ温度変化でも変形量が少ない点が異なる。

試験での問われ方｜管理人の一言

建築士試験では、sus304の線膨張係数の値と炭素鋼・アルミとの大小関係が問われます。変形量の計算式（線膨張係数×長さ×温度差）もあわせて確認しましょう。

sus304の線膨張係数を整理した表を示します。

項目	sus304の値	比較材料の値
線膨張係数	17.3×10⁻⁶/℃	炭素鋼：12.2×10⁻⁶/℃
アルミとの比較	sus304＜アルミ	アルミ：23.1×10⁻⁶/℃
1℃・1mの変形量	0.0173mm	ΔL＝α×L×ΔT