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理論金属重量の計算:プロのための公式

この記事では、丸鋼、四角鋼、六角鋼、八角鋼、さらには銅やアルミニウムのような非鉄金属など、さまざまな金属形状の理論重量を決定するために必要な公式について説明します。最後には、これらの公式の適用方法を正確に理解し、作業の精度を確保することができます。計算を効率化し、プロジェクトの精度を高める準備はできましたか?プロフェッショナルが知っておくべき重要な公式の数々をご覧ください。

最終更新日
6月 28, 2024
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目次

I.一般的な金属材料の理論重量計算式

一般的な金属材料の理論重量計算式を以下の表1に示す。

表1 一般的な金属材料の理論重量計算式

いや。カテゴリー理論重量 m/(kg/m)
1丸鋼、鋼線材、鋼線m=0.00617×直径2
2角鋼m=0.00785×辺の長さ2
3六角鋼m=0.0068×フラットを横切る距離2
4八角形スチールm=0.0065×フラットを横切る距離2
5等角鋼m=0.00785×厚み×(2×幅-厚み)
6不等辺アングル鋼m=0.00785×厚み×(長辺幅+短辺幅-厚み)
7Iビームm=0.00785×ウェブ厚×[高さ+f×(フランジ幅-ウェブ厚]
8チャンネル・スチールm=0.00785×ウェブ厚×[高さ+e×(フランジ幅-ウェブ厚]
9平鋼、鋼板、鋼帯 m=0.00785×幅×厚さ
10鋼管m=0.02466×肉厚×(外径-肉厚)
11純銅棒m=0.00698×直径2
12六角純銅棒m=0.0077×対辺距離2
13純銅板 m=8.89×厚さ
14純銅管m=0.02794×肉厚×(外径-肉厚)
15真鍮棒m=0.00668×直径2
16六角形の真鍮棒m=0.00736×対辺距離2
17真鍮プレート m=8.5×厚さ
18真鍮管m=0.0267×肉厚×(外径-肉厚)
19アルミニウム・ロッドm=0.0022×直径2
20アルミニウム板 m=2.71×厚さ
21アルミチューブm=0.008478×肉厚×(外径-肉厚)
22鉛板 m=11.37×厚さ
23鉛管m=0.0355×肉厚×(外径-肉厚)

注:

1.同じ腰高のI形鋼の場合、脚幅と腰厚が異なるものがいくつかある場合は、32a、32b、32cなどのように、モデルの右側にa、b、cを加えて区別する。同じウェスト高さの溝形鋼の場合、脚幅とウェスト厚さが数種類ある場合は、モデルの右側にa、b、cを加えて区別する。

2. f値:一般的なモデルとaをつけたものは3.34、bをつけたものは2.65、cをつけたものは2.26。

3. e値:一般的なモデルとaを付けたものは3.26、bを付けたものは2.44、cを付けたものは2.24。

4.長さの単位はすべてmm。

理論重量mの単位はkg/m²である。

II.鋼の理論重量の計算式

以下の表2を参照

表2 鋼の理論重量の計算式

名称単位計算式計算例
丸棒鋼kg/mW=0.006165d2
式中、dは直径(mm)。
直径80mmの丸鋼について、1メートル当たりの重量を計算しなさい。

メートルあたりの質量=0.006165×80²kg=39.46kg
鉄筋kg/mW=0.00617d2
式中、dは断面直径(mm)。
断面の直径が12mmの鉄筋について、1メートルあたりの重量を計算する。

1メートル当たりの質量=0.00617×12²kg=0.89kg
角鋼kg/mW=0.00785d2
式中、dは横の幅(mm)である。
一辺の幅が30mmの正方形の鋼材について、1メートルあたりの重量を計算する。

1メートル当たりの質量=0.00785×30²kg=7.07kg
平鋼kg/mW=0.00785db
式中、dは側面の幅(mm)、bは厚さ(mm)。
横幅40mm、厚さ5mmの平鋼について、1mあたりの重量を計算する。

1メートル当たりの質量=0.00785×40×5kg=1.57kg
六角鋼kg/mW=0.006798d2
式中、dは対辺間の距離(mm)
対辺が50mmの六角形鋼の場合、1メートルあたりの重量を計算する。

メートル当たりの質量=0.006798×50²kg=17kg
八角形スチールkg/mW=0.0065d2
式中、dは対辺間の距離(mm)
対辺距離が80mmの八角形の鋼材について、1メートル当たりの重量を計算しなさい。

メートル当たりの質量=0.0065×80²kg=41.60kg
等角鋼kg/mW=0.00785×[d(2b-d)+0.215(R2-2r2)]
式中、bは側面の幅(mm)、dは側面の厚さ(mm)、Rは内側の円弧半径(mm)、rは端の円弧半径(mm)である。
4mm×20mmの等辺山形鋼の1mあたりの重量を計算するには、GB/T 706-2008から、4mm×20mmの等辺山形鋼のRは3.5mm、rは1.2mmであることがわかります。

Mass per meter=0.00785×[4(2×20-4)+0.215(3.5²-2×1.2²)]kg=1.15kg
不等辺アングル鋼 kg/mW=0.00785×[d(B+b-d)+0.215(R2-2r2)]
式中、Bは長辺の幅(mm)、bは短辺の幅(mm)、dは辺の厚さ(mm)、Rは内側の円弧半径(mm)、rは端の円弧半径(mm)である。
30mm×20mm×4mmの不等辺山形鋼の1mあたりの質量を教えてください。GB/T 706-2008より、30mm×20mm×4mmの不等辺山形鋼のRは3.5mm、rは1.2mmである。

Mass per meter=0.00785×[4(30+20-4)+0.215(3.5²-2×1.2²)]kg=1.46kg
チャンネル・スチール kg/mW=0.00785×[hd+2t(b-d)+0.349(R2-r2)]
式中、hは高さ(mm)、bは脚の長さ(mm)、dはウエストの太さ(mm)、tは脚の平均太さ(mm)、Rは内側の円弧半径(mm)、rは端の円弧半径(mm)。
80mm×43mm×5mmの溝形鋼の1mあたりの質量を求めます。GB/T 706-2008から、この溝形鋼のtは8mm、Rは8mm、rは4mmである。

Mass per meter=0.00785×[80×5+2×8(43-5)+0.349(8²-4²)]kg=8.04kg
Iビーム kg/mW=0.00785×[hd+2t(b-d)+0.8584(R2-r2)]
式中、hは高さ(mm)、bは脚の長さ(mm)、dはウエストの太さ(mm)、tは脚の平均太さ(mm)、Rは内側の円弧半径(mm)、rは端の円弧半径(mm)。
250mm×118mm×10mm用

I形鋼の1メートルあたりの質量。GB/T706-2008から、このI形鋼のtは13mm、Rは10mm、rは5mmであることがわかります。

Mass per meter=0.00785×[250×10+2×13×(118-10)+0.8584(10²-5²)]kg=42.2kg
鋼板kg/m2W=7.85b
式中、bは厚さ(mm)
厚さ6mmの鋼板の場合、1平方メートルあたりの質量を要求する。

平方メートルあたりの質量=7.85×6kg=47.1kg
鋼管(シームレス鋼管、溶接鋼管を含む) kg/mw=0.02466s(d-s)
式中、Dは外径(mm)、Sは肉厚(mm)
外径60mm、肉厚4mmのシームレス鋼管の場合、1mあたりの質量をご請求ください。

1メートル当たりの質量=0.02466×4×(60-4)kg=5.52kg

注:計算式により算出された理論質量は、実際の質量と異なる場合があり、一般的な誤差は約0.2%~0.7%である。

III.非鉄金属材料の理論質量の計算式

以下の表3を参照

表3 非鉄金属材料の理論質量の計算式

名称質量の単位計算式計算例
純銅棒kg/mW=0.00698×d2
式中、dは直径(mm)
直径100mmの純銅棒の場合、1メートルあたりの質量は次のようになる。
0.00698×100²kg=69.8kg
六角純銅棒W=0.0077×d2
式中、dは対辺間の距離(mm)
対辺間の距離が10mmの六角形の純銅棒の場合、1メートルあたりの質量は次のようになる。

Mass=0.0077×10²kg=0.77kg
純銅板W=8.89×b
式中、bは厚さ(mm)
厚さ5mmの純銅板、1平方メートルあたりの質量=1.
8.89×5kg=44.45kg
純銅管w=0.02794×s(d・s)
式中、Dは外径(mm)、Sは肉厚(mm)。
外径60mm、厚さ4mmの純銅管。

1メートル当たりの質量=0.02794×4(60-4)kg=6.26kg
真鍮棒W=0.00668×d2
式中、dは直径(mm)。
直径100mmの真鍮棒、1メートルあたりの質量=以下
0.00668×100²kg=66.8kg
六角形の真鍮棒W=0.00736×d2
式中、dは対辺間の距離(mm)
対辺の間隔が10mmの六角形の真鍮棒。

メートルあたりの質量=0.00736×10²kg=0.736kg
真鍮プレートW=8.5×b
式中、bは厚さ(mm)
厚さ5mmの真鍮板、1平方メートルあたりの質量

質量=8.5×5kg=42.5kg
真鍮管w=0.0267×s(d-s)
式中、Dは外径(mm)、Sは肉厚(mm)。
真鍮管、外径60mm、厚さ4mm、1mあたり

Mass=0.0267×4(60-4)kg=5.98kg
アルミニウム・ロッドW=0.0022×d2
式中、dは直径(mm)。
直径10mmのアルミ棒、1メートルあたりの質量=1.5kg
0.0022×10²kg=0.22kg
アルミニウム板W=2.71×b
式中、bは厚さ(mm)
厚さ10mmのアルミニウム板、1平方メートルあたりの質量

Mass=2.71×10kg=27.1kg
アルミチューブw=0.008796×s(d-s)
式中、Dは外径(mm)、Sは肉厚(mm)。
外径30mm、肉厚5mmのアルミチューブ、

1メートル当たりの質量=0.008796×5(30-5)kg=1.1kg
アルミニウム板W=11.37×b
式中、bは厚さ(mm)
厚さ5mmの鉛板、1平方メートル当たりの質量=以下同
11.37×5kg=56.85kg
鉛管W=0.355×S(D-S)
式中、Dは外径(mm)、Sは肉厚(mm)。
外径60mm、厚さ4mmの鉛管、1メートルあたりの品質

Mass=0.355×4(60-4)kg=7.95kg

上記の計算式を使って金属重量を手作業で計算したくない場合は オンライン金属重量計算機 その代わりだ。

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