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円の断面積の公式と求め方|A=r²×π・直径からの計算方法

この記事の要点

円の断面積は、「半径×半径×円周率」で計算できます。

建築物には、円の断面を使った部材を使うことがあります。

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円の断面積は、「半径×半径×円周率」で計算できます。

建築物には、円の断面を使った部材を使うことがあります。

例えば、鉄筋や円の柱です。

これらの断面積は、必ず計算ができるようにし、公式を覚えてください。

今回は、円の断面積の意味、公式、計算方法と求め方、直径との関係について説明します。

直径、半径、断面積の意味は、下記が参考になります。

φ(ファイ)とは?直径を示す記号の意味・読み方・使い方と表記

半径とは?rの記号・直径・d・φとの違いと建築断面計算での使い方

断面積とは?求め方・公式・長方形と円の計算例・単位を解説

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円の断面積は?

円の断面積は、


半径×半径×円周率


で計算します。円周率は、概ね3.14程度です。下図を見てください。円と半径の距離を示しました。下図の半径が5cmなので、断面積は


5cm×5cm×3.14=78.5c㎡


です。

円の断面積

断面積の意味、断面積の単位は、下記が参考になります。

断面積とは?求め方・公式・長方形と円の計算例・単位を解説

断面積の単位は?mm²・cm²・m²の変換と建築部材(柱・梁・鉄筋)での使い方

円の断面積と公式

円の断面積の公式は、下記です。


A=πr2


Aは円の断面積、πは円周率(概ね3.14)、rは円の半径です。上記の公式は、「ぱいあーるじじょう」と読んで、覚えましょう(覚えやすいと思います)。


また、直径を用いた公式もあります。直径は半径の2倍の長さです。直径Dと半径rの関係は下記です。


r=D/2


円の断面積は、


A=πr2=πD2/4


です。上式も重要なので、是非覚えてくださいね。直径と半径の違いは、下記も参考になります。

φ(ファイ)とは?直径を示す記号の意味・読み方・使い方と表記

半径とは?rの記号・直径・d・φとの違いと建築断面計算での使い方

円の断面積の計算方法(求め方)

円の断面積を実際に計算して求めましょう。下図をみてください。円の直径が7cmです。円の断面積を求めてください。

円の断面積の計算

公式を使えば簡単ですね。


A=3.14×72/4=38.4c㎡


次の問題です。円の円周が30cmでした。断面積を計算してください。


円周と半径の関係を思い出してください。円周は、2πrで求めます。よって半径は


30÷(2×3.14)=4.8cm


です。断面積は、


A=4.8×4.8×3.14=72.3c㎡


です。下記も参考にしてくださいね。

直径から面積に変換するには?1分でわかる計算、公式、直径の2乗との関係

直径10cmの円の面積は?1分でわかる値、計算、直径と円の面積の関係

混同しやすい用語

円の断面積(A=πr2)

円全体の面積で「半径×半径×円周率」で求めます。

鉄筋や円柱の断面積計算に使います。

円筒の面積(側面積)

円柱の側面の面積で、断面積とは異なります。

円の断面積は底面の面積を指し、円筒の側面積と混同しないよう注意が必要です。

直径と半径

直径Dは半径rの2倍(D=2r)です。

公式をA=πD2/4と直径で表す場合もあり、rとDを混同すると計算値が4倍ズレます。

円の断面積を整理した表を示します。

項目内容備考
基本公式(半径)A=πr2「ぱいあーるじじょう」と覚える
基本公式(直径)A=πD2/4D=2r
計算例(r=5cm)A=5×5×3.14=78.5cm2鉄筋・円柱の断面積に利用

まとめ

今回は円の断面積について説明しました。意味や計算方法が理解頂けたと思います。まずは、円の断面積の公式を覚えてください。また、断面積と半径、直径の関係も理解しましょう。下記の記事も参考になります。

φ(ファイ)とは?直径を示す記号の意味・読み方・使い方と表記

面積(断面積)から直径の計算は?1分でわかる計算方法、公式、半径との関係

断面積の単位は?mm²・cm²・m²の変換と建築部材(柱・梁・鉄筋)での使い方

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理解度チェック

Q.

円の断面積を求める公式は?

半径×半径×円周率(A=r2×π)です。

Q.

直径しか分からないとき、円の断面積はどう求める?

直径÷2で半径rを求め、A=r2×πに代入します。

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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