鋼材149マス — 厚さ6mmの鋼板は1m²で47.1kg
鋼板・平鋼・角鋼・丸鋼・丸パイプ・角パイプの七形状について、流通する寸法ごとに重さを計算しました。表を覚える話ではありません — 形状で変わるのは断面積の式だけで、その断面積に鋼の密度7850kg/m³を掛けると単位質量になり、長さと本数を掛ければ総重量です。
重さは体積 × 密度
鋼材は断面が一定なので1メートルの体積は断面積で決まり、その重さは体積に鋼の密度7850kg/m³を掛けた値です。つまり単位質量(kg/m)は断面積(mm²) ÷ 10⁶ × 7850であり、現場で使う係数三つもこの式を整理しただけのものです — 鋼板は厚さ × 7.85、丸は0.006165 × 径²、角は0.00785 × 一辺²。係数を覚えるより出どころを知っておけば、規格表がなくてもどの寸法でも計算できます。
形状で変わるのは断面積の式だけ
鋼板と平鋼は厚さ × 幅、角鋼は一辺²、丸鋼はπ/4 × 径²です。パイプは外側の断面から内側の断面を引きます — 丸パイプはπ/4 × (外径² − 内径²)、角パイプは外² − 内²で、内側の寸法は外側から肉厚を両側ぶん引いた値(外 − 2t)です。片側だけ引くと肉厚が半分のパイプになり重さも半分ほどになるので、2を掛けるその一手がこの計算でいちばんよく間違える場所です。
角パイプは角が丸く、少し軽い
この表は角パイプを直角の角として計算しています。実物は角が丸められていてその分の肉が抜けるため、ここの値は規格質量より2~3%重く出ます(50 × 50 × 2.3の規格単位質量は3.34kg/mですが、直角で計算すると3.44kg/mです)。角の丸みの半径はメーカーごとに違い、呼び寸法にも書かれていないので式に入れられません — だから無視し、無視したことをここに書いておきます。丸パイプには角がないので、同じ計算が規格値とそのまま一致します。
H形鋼・山形鋼は入れていない
H形鋼・I形鋼・山形鋼(アングル)・溝形鋼(チャンネル)・軽量C形鋼・T形鋼は、単位質量が規格表でしか決まりません。ウェブとフランジが交わる部分のフィレット(隅肉)とフランジ内側のテーパーが重さを左右しますが、その寸法はH-200 × 100 × 5.5 × 8のような呼び名には書かれておらず、見える寸法だけでは断面積が出ません。表を写して入れることもできますが、そうすると一つの数字が違っていても誰も気づけません — ここの数字がすべて密度とπで検算できるという性質が、その行で崩れます。だから純粋な幾何で計算できる形状だけを載せました。
一覧
単位質量
鋼板t × w
平鋼t × w
角鋼a²
丸鋼π/4 × d²
丸パイプπ/4 × (D² − (D − 2t)²)
角パイプa² − (a − 2t)²
長方形パイプa × b − (a − 2t)(b − 2t)
知っておくこと
- 単位質量(kg/m)は断面積(mm²) ÷ 10⁶ × 7850です — 形状で変わるのは断面積の式だけです。
- 鋼板は厚さ × 7.85が1m²あたりの重さです。6mmなら47.1kg/m²、12mmならその2倍です。
- パイプは外側の断面から内側の断面を引きます。内側の寸法は外側から2tを引いた値です。
- 寸法が2倍になれば断面積は4倍になり、長さは重さに正比例します。
よくある質問
Q. 鋼材の重さはどう計算しますか。
断面積を求めて密度を掛けます。単位質量(kg/m) = 断面積(mm²) ÷ 10⁶ × 7850で、形状ごとに違うのは断面積の式だけです — 鋼板は厚さ × 幅、丸鋼はπ/4 × 径²、パイプは外側の断面 − 内側の断面です。
Q. 厚さ6mmの鋼板は1m²で何kgですか。
47.1kgです。厚さ1mmが1m²で7.85kgなので6 × 7.85で出ます。この7.85は密度7850kg/m³を1000で割った値にすぎません。
Q. H形鋼や山形鋼はなぜないのですか。
単位質量が規格表でしか決まらないからです。ウェブとフランジが交わるフィレットとフランジ内側のテーパーが重さを左右しますが、呼び名にその寸法がなく、見える寸法だけでは断面積が出ません。