鋼材質量の計算：板、棒、配管の公式

すべての公式の背後にある一つの数値

炭素鋼と低合金鋼の密度は 7.85 g/cm³ (7850 kg/m³) です。すべての理論質量公式は、単に体積 × 7.85 です。（ステンレス鋼はわずかに高く、おおよそ 7.9–8.0 です；以下の公式は炭素鋼と合金鋼のためのものです。）

板とシート

平方メートル当たりの質量は鋼材の中で最も簡単です：

kg/m² = 厚さ (mm) × 7.85

• 10 mm の板：78.5 kg/m²
• 20 mm の板：157 kg/m²

計算例：20 mm の板 2000 × 6000 mm は面積が 12 m² で、質量は 12 × 157 = 1884 kg です。

平棒はメートル当たり同じ論理を使います：kg/m = 0.00785 × 幅 (mm) × 厚さ (mm)。60 × 10 mm の平棒は 0.00785 × 600 = 4.71 kg/m です。

丸棒

kg/m = 0.00617 × d² (d = 直径、mm)

計算例：Ø50 mm の棒 → 0.00617 × 2500 = 15.4 kg/m。4 m の長さの質量は約 61.7 kg です。

付随する係数：角棒 kg/m = 0.00785 × a²（40 mm の角棒：12.56 kg/m）；六角棒 kg/m = 0.00680 × (向かい合う平面間距離)²。

配管とチューブ

kg/m = 0.02466 × (OD − 肉厚) × 肉厚 （すべての寸法は mm）

計算例：NPS 6 Sch 40 配管、168.3 mm OD × 7.11 mm 肉厚 → 0.02466 × (168.3 − 7.11) × 7.11 = 0.02466 × 161.19 × 7.11 ≈ 28.3 kg/m ― そのサイズの表値 28.26 kg/m と一致します。

配管の公式が成り立つのは、環の面積が π × (OD − 肉厚) × 肉厚 に等しいためです；定数 0.02466 は π × 7.85 ÷ 1000 です。

アングル、チャンネル、ビーム

標準形材については、形状計算を省略してください：すべての規格（EN 10365、ASTM A6）は、各呼称について、フィレットを含めた圧延プロファイルから計算したメートル当たり質量を公表しています。IPE 300 ビームは 42.2 kg/m と記載されています ― フランジとウェブの寸法から計算するとフィレットを見落とすため、表値を使用してください。

理論質量と実際の質量

公式は呼び寸法における理論質量を与えます。実際の製品は公差帯の中で変動します：EN 10029 クラス A の厚い側にある板や、公差の上限にある棒は、測定できるほど重くなります。したがって契約では、精算が理論質量（板と長尺製品の通常の慣行）によるのか、実際に計量した質量によるのかを明記します。納入をチェックする際は、請求書に異議を唱える前に、個数とサンプル計量を公差帯と比較してください。

簡単な健全性チェック

三つの習慣が、見積りミスの大半を捕らえます。第一に、密度を正しく把握してください：上記のすべての係数は線形に比例するため、密度約 7.95 のステンレス部品は炭素鋼の数値より約 1.3% 重くなります。第二に、換算は慎重に行ってください ― 1 kg/m は 0.672 lb/ft に等しいため、28.26 kg/m の配管は米国表では 18.97 lb/ft です；どちらの方向への 1.5 倍のミスも古典的なスプレッドシートの誤りです。第三に、大規模な納入からはサンプルをいずれか計量してください：サンプルが公差から暗示される質量範囲内にあれば、書類もほぼ確実に問題ありません。