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比重とは？比重が小さいとは何か・密度との違いと建築材料の比重一覧

この記事の要点

比重とは、ある物質が水の何倍の重さかを表す無次元の値です。水の比重を1とすると、比重2の材料は水より2倍重く、比重0.5の材料は水より軽くなります。

比重が小さいとは、同じ体積で比べたときに水より軽いことを意味します。比重が1未満の材料は水に浮きやすく、1を超える材料は水に沈みやすくなります。

建築設計では、材料の自重計算に比重（または密度）を使います。鋼の比重は約7.85、コンクリートは約2.3、アルミは約2.7が目安です。比重が小さい材料ほど、同じ体積でも軽くなります。

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比重とは簡単にいうと「水より何倍重いか、軽いか」表す値です。たとえば、ある物質の比重が2であれば、その物質は水より2倍重いのです。逆に、比重が0.5の場合は、その物質は水に比べて0.5倍の軽さです。

建築では、この比重の考え方を、材料の重さや建物に作用する固定荷重を考えるときに使います。同じ体積でも、鋼のように比重が大きい材料は重くなり、木材のように比重が小さい材料は軽くなります。

比重の定義を下記に示します。比重は「温度が4℃の水の密度に対する物質の密度との比」です。水温が４℃のとき水の密度≒1g/cm3なので、つまり、比重と密度の値はほとんど等しくなります。

比重とは簡単にいうと1

たとえば、鋼の密度は約7.85g/cm3です。水の密度≒1g/cm3なので、鋼の比重は「7.85÷1=7.85」になります。なお上式の通り、比重は密度比（密度同士の比率）です。同じ物理量を割り算するので、比重の単位は無し（無次元数）です。

なお、気体の比重で基準とする密度は、水ではなく「空気」とします。つまり、空気の密度に対する、ある気体の密度との比率が「気体の比重」です。気体の比重は下式で求めます。

比重とは簡単にいうと2

さて、比重をもっと簡単に理解するために、比重が小さいとどうなるか、あるいは大きいとどうなるかイメージしながら考えます。

下図のようにコップに入った水の中に氷を入れます。

氷は水の密度より小さいので、氷の比重は1未満となる小さな値ですね。

では、水の中に入れた氷はどうなるでしょうか。

答えは皆さんもご存知のように「氷は水の上に浮く」のです。

比重とは簡単にいうと3

また、同様に油をコップの水の中に入れると、油も水の上に浮きます。

これは油の比重が小さい（1未満）だからです。

つまり、比重が小さい（1未満）だと「水の上に浮く」という現象がみてとれます。

逆に、比重の大きい（1を超える）物体を水の中に入れると、物体はコップの中に沈みます。

比重とは簡単にいうと4

建築材料の比重一覧

比重の具体的な値として、建築でよく使う材料の比重を下表に示します。

材料	比重（概略値）	備考
鋼・鉄	7.85	鉄骨・鉄筋の設計値
鉄筋コンクリート	2.4	RC造の固定荷重計算に使用
コンクリート（無筋）	2.3	鉄筋なし
アルミニウム	2.7	サッシ・外装材料
木材（杉・檜など）	0.4～0.6	1未満のため水に浮く
水	1.0	比重の基準値（4℃）

木材の比重は1未満なので水に浮きます。

鋼や鉄筋コンクリートは1を大きく超えるため、水中では沈みます。

この比重の値は建物の自重（固定荷重）を計算するときにも使います。

たとえば同じ大きさの部材でも、鋼は木材より比重が大きいため重くなります。構造計算では、このような材料の重さを固定荷重として見込み、梁や柱、床に作用する荷重を考えます。

詳しくは下記も参考にしてください。

アルミと鉄の比重の違いは？値・ヤング係数・建築での使い分けを解説

固定荷重のDLとは？1分でわかる意味、LL、TLとの違い、Gの意味

混同しやすい用語

比重（ひじゅう）

水（4℃）の密度を基準にした物質の密度との比で、単位のない無次元数です。

比重が1未満の物質は水に浮き、1を超える物質は水に沈みます。

密度（みつど）

単位体積当たりの質量のことで、g/cm3やkg/m3などの単位を持ちます。

比重は密度を水の密度で割った値なので数値は同じですが、密度は有次元量であるため本質的に異なります。

比重量（ひじゅうりょう）

単位体積当たりの重量のことで、kN/m3などの単位を持ちます。

密度に重力加速度（9.8m/s2）を掛けた値であり、比重・密度とは別の物理量です。

比重を整理した表を示します。

項目	内容	備考
比重の定義	4℃の水の密度を基準とした物質の密度との比	無次元数
比重＜1	水より軽い	水に浮く（例：木材、氷）
比重＞1	水より重い	水に沈む（例：鋼=7.85）

まとめ

今回は比重の簡単な意味について説明しました。

比重とは簡単にいうと「水より何倍重いか、軽いか」表す値です。

たとえば、ある物質の比重が2であれば、その物質は水より2倍重いのです。

逆に、比重が0.5の場合は、その物質は水に比べて0.5倍の軽さです。

比重の求め方、密度との関係など下記も勉強しましょう。

比重の求め方は？計算式・密度との換算と建築材料の比重一覧

密度と比重の違いと換算方法｜関係式と計算式をわかりやすく解説

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理解度チェック

比重とは何で、比重が小さいとどうなりますか？

答えを見る

比重は「水より何倍重いか、軽いか」を表す無次元の値です。定義は「温度が4℃の水の密度に対する物質の密度との比」で、水温4℃のとき水の密度≒1g/cm³なので比重と密度の値はほとんど等しくなります。比重が小さい（1未満）と水の上に浮き（氷・油・木材）、比重が大きい（1を超える）と水に沈みます。なお気体の比重は基準を空気とします。

建築材料の比重の目安は？

答えを見る

鋼・鉄7.85、鉄筋コンクリート2.4、コンクリート（無筋）2.3、アルミニウム2.7、木材（杉・檜など）0.4～0.6、水1.0（基準値4℃）です。木材は1未満なので水に浮き、鋼や鉄筋コンクリートは1を大きく超えるため水中では沈みます。この比重の値は建物の自重（固定荷重）を計算するときに使います。