比重とは？簡単にわかる定義・密度との違い・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。

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2.3、アルミは2.7が目安です。比重が小さいほど軽量化に有利な材料です。

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。

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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。

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、気体の比重は基準とする密度は水ではなく「空気」とします。つまり、空気の密度に対して、歩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。

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。

試験での問われ方｜管理人の一言

試験では鉄・コンクリート・アルミ・木材の代表的な比重の数値が問われます。

鉄≈7.85、RC≈2.4、アルミ≈2.7が目安です。

「比重は密度と数値が等しく単位なし」「比重×10kN/m³＝材料の単位体積重量」の関係も整理しましょう。

試験では密度・比重・単位体積重量の相互関係と代表的な材料の数値が問われることがあります。

「密度×重力加速度＝単位体積重量」の関係を理解し、kN/m3単位での計算に慣れておきましょう。

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）