この記事の要点
木造の荷重計算をするとき、「この木材、何t/m³で計算すればいい?」と迷うことがあります。
樹種によって比重がかなり異なるので、一覧表で把握しておくと計算が格段に速くなります。
この記事では、木材の比重の定義と、主要樹種の比重一覧および荷重計算での使い方を整理します。
補足:比重は木材の種類によって異なり、湿潤状態と気乾状態で値が異なることに注意が必要です。
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木材の比重は、針葉樹で0.3~0.5程度、広葉樹で0.5~1.0程度のものが多いです。
水の比重が1.0なので、ほとんどの木材は水に浮かぶということです。
また、木材は水を含むので「含水状態(がんすいじょうたい)」に応じて比重の値も変わります。
建築では一般的に「気乾状態(きかんじょうたい)」の比重を使います。
今回は木材の比重と値の一覧、水の比重との関係、竹と杉の比重について説明します。木材の重さなど下記も参考になります。
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木材の比重は、木材の種類によって変わります。木材には色々な種類があるので比重の値を暗記するのは難しいです。目安として針葉樹の比重は0.3~0.5程度、広葉樹の比重は0.5~1.0と考えておくと良いでしょう。
木材の比重の値(気乾状態)を一覧で示しました。下記以外にも色々な木材の種類があるので調べてみてくださいね。
杉(すぎ) ⇒ 約0.38
黒松(くろまつ) ⇒ 約0.54
エゾ松(すぎ) ⇒ 約0.41
赤松(すぎ) ⇒ 約0.49
檜(ひのき) ⇒ 約0.41
米ツガ(べいつが) ⇒ 約0.54
ひば ⇒ 約0.40
さくら ⇒ 約0.51
もみ ⇒ 約0.44
欅(けやき) ⇒ 約0.67
ブナ ⇒ 約0.53
キリ ⇒ 約0.30
木材の比重は、木材の含水状態(がんすいじょうたい)で変わります。木材の中にたっぷり水が含まれた状態を「湿潤状態(しつじゅんじょうたい)」といいます。
湿潤状態では含水率30%(質量の30%が水分)、気乾状態で15%程度、絶乾状態で0%です。一般的に木材の比重は「気乾状態」における値を示します。
また上記のように木材の比重は、水の比重1.0より小さいものが多いです。つまり木材は水に浮かぶ、ということです。
ちなみに水より重い木材として「紫檀(したん)、黒檀(こくたん)」があります。高級家具等に使われる木材です。
各木材の重さの計算は下記が参考になります。
木材の重さ計算|比重・単位体積重量・立米(m³)から重量を求める方法
竹と杉の比重を下記に示します。
竹(たけ) ⇒ 0.5~1.2
杉(すぎ) ⇒ 約0.38
竹は木材では無いですが、パビリオンなどで使うことも多い材料です。加工もしやすく日本では身近な材料なので、是非覚えてくださいね。
混同しやすい用語
比重
水の密度を1としたときの、材料の密度の比。
無次元数。
気乾状態の比重
含水率15%の木材における比重。
設計で最もよく使う値。
湿潤状態の比重
生材など水を多く含む状態での比重。
気乾より大きくなる。
密度と比重の違い
密度は単位体積あたりの質量(kg/m3)、比重は水との比(無次元)。
木材の比重を整理した表を示します。
| 項目 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| 針葉樹(杉・松等) | 比重0.3~0.5程度 | 軽量で加工しやすい |
| 広葉樹(欅・桜等) | 比重0.5~1.0程度 | 硬く強度が高い |
| 水(基準) | 比重1.0 | ほとんどの木材は水に浮く |
今回は木材の比重について説明しました。
木材には色々な種類があります。
種類によって比重の値も変わります。
また木材は水を含む素材です。
含水状態に応じて比重の値が変わる点にも注意しましょう。
一般的には気乾状態における比重の値を採用します。
木材の重さなど下記も勉強しましょう。
木材の重さ計算|比重・単位体積重量・立米(m³)から重量を求める方法
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針葉樹と広葉樹の比重の目安をそれぞれ答えてください。
針葉樹の比重は0.3~0.5程度、広葉樹の比重は0.5~1.0程度のものが多いです。これは気乾状態における目安の値です。
ほとんどの木材が水に浮く理由を、水の比重との関係で説明してください。
水の比重は1.0で、ほとんどの木材の比重はそれより小さいため水に浮きます。なお紫檀・黒檀のように水より重い(比重が1.0を超える)木材もあります。
木材の比重は含水状態でどう変わるか、また一般にどの状態の値を使うか説明してください。
含水率は湿潤状態で約30%、気乾状態で約15%、絶乾状態で0%です。含水状態によって比重の値も変わり、建築では一般的に気乾状態における比重の値を採用します。
