Hビームのサイズと重量

H形鋼は、ワイドフランジビームとも呼ばれ、H型の断面が特徴で、高い強度と耐荷重性を備えています。

H形鋼の寸法と重量は、いくつかの方法で求めることができる。最も一般的な方法は、式を使って断面積を計算する方法です：

A = t1(H-2t2)+2Bt2+0.858r2

どこでだ：

• Hはウェブの高さを表す
• Bはフランジの幅
• t1はウェブの厚さ
• t2はフランジの厚さ
• rはフィレットの半径

断面積(A)が得られれば、H形鋼の単位長さあたりの重量は、Aに鋼材の密度(通常7.85g/cm)を掛けることで簡単に計算できます。³ または0.00785kg/cm³.この簡単な計算で、H形鋼の寸法に基づく重量を正確に見積もることができます。

H形鋼の重量を決定するプロセスを簡素化するため、メーカーは多くの場合、様々な標準サイズの詳細な理論重量表を提供しています。これらの表は、各H形鋼仕様の1メートルあたりの重量を一覧にしており、必要な情報を簡単に見つけることができます。

例えば、高さ350mm、幅175mmのH形鋼(350*)175mm）の理論重量は1メートル当たり41.8キログラムである。同様に、高さ400mm、幅150mmのH形鋼（400*150mm）の重量は1mあたり55.8kg。

これらの例は、H形鋼の重量がその寸法に直接関係していることを示しています。H形鋼のサイズが変われば、単位長さあたりの理論重量も変わります。これらの重量表を参照することで、エンジニアや請負業者は、プロジェクトに必要なH形鋼の総重量を素早く見積もることができ、正確な材料発注とコスト見積もりを行うことができます。

断面積の計算式は、H形鋼の重量を計算するために最も広く使用されている方法ですが、同様の結果を得ることができる別のアプローチもあります。そのひとつは、ウェブプレートとベースプレートの幅を考慮した計算式を用いる方法です。

もう一つの方法は、標準的な断面寸法とそれに対応する重量を参照することです。しかし、これらの計算は、H形鋼の実際の重量と比較した場合、若干の誤差が生じる可能性があることを覚えておくことが重要です。

通常、理論重量と実重量の差は0.2%から0.7%の範囲に収まる。このわずかな差異は、製造公差や鋼材密度のばらつきなどの要因によるものです。これらの潜在的な不一致にもかかわらず、公式と参照表は、実用的な用途のためのH形鋼の重量を推定する信頼できる手段を提供します。

ウェブプレートとベースプレートの幅からH形鋼の重量を計算する具体的な式は？

ウェブプレートとベースプレートの寸法を用いてH形鋼の重量を計算したい場合は、以下の式を用いることができる：

重量（kg/m）＝0.00785×（2.5×a×t1＋（b-2×t1）×t2）

どこでだ：

• a'はウェブプレートの幅をミリメートル（mm）で表す。
• b'はベースプレートの幅（ミリメートル）。
• t1」はウェブプレートの厚さ（mm）
• t2'はベースプレートの厚さ（ミリメートル）。

この計算式では、ウェブプレートの高さと幅、ベースプレートの幅と厚さを考慮します。これらのパラメータを入力すると、長さ1メートルあたりのH形鋼の重量が計算されます。

式中の定数0.00785は、鋼材の密度（kg/cm³）を表し、H形鋼の体積（板寸法を用いて計算）を対応する重量に換算するために使用される。

この代替方法は、ウェブとベースプレートの寸法が容易に入手できる場合に、H形鋼の重量を決定する便利な方法を提供し、エンジニアやメーカーがプロジェクトに必要な材料を正確に見積もるための追加ツールを提供します。

Hビームのサイズと重量

H形鋼は、フランジの幅によって大きく4種類に分類される：

1. ワイドフランジH型鋼（HW）
2. 中型フランジH型鋼 (HM)
3. ナローフランジH型鋼 (HN)
4. 薄肉H鋼（HT）

下の断面図は、H形鋼を説明するために使用される主な寸法と記号を示している：

主な寸法

• H：ウェブの高さ
• B：フランジの幅
• t1:ウェブの厚さ
• t2:フランジの厚さ
• r:フィレットの半径
• cx：重心位置

これらの寸法は、H形鋼のサイズと重量を決定する上で極めて重要です。次の表は、各タイプのH形鋼の標準的なサイズとそれに対応する重量の包括的なリストです。

• ダウンロード PDFのHビームサイズ表

この表を参照することで、エンジニアや請負業者は、特定のプロジェクト要件に適したH形鋼のサイズを容易に選択することができ、最適な強度、安定性、費用対効果を確保することができます。

H形鋼の分類と種類

H形鋼は、I形鋼とも呼ばれ、構造工学の基本的な構成要素であり、堅牢な支持力と耐荷重性を提供します。H形鋼は、フランジ幅、用途、製造方法、サイズなど様々な基準に基づいて分類されます。これらの分類を理解することは、特定の用途に適した梁を選択し、最適な性能を確保し、関連する業界標準を遵守する上で極めて重要です。

フランジ幅による分類

H形鋼は、フランジ幅によってさらに分類され、それぞれの分類ごとに一般的に使用される仕様が定められている：

1.ワイドフランジH形鋼(HW)

ワイドフランジH形鋼は通常、ウェブ高さとフランジ幅の積で示される。一般的なモデルは以下の通り：

• 100×100
• 125×125
• 150×150
• 175×175
• 250×250
• 300×300
• 350×350

広幅フランジH形鋼の表記は、ウェブ高さ(H)×フランジ幅(B)×ウェブ厚さ(t1)×フランジ厚さ(t2)の形式に従う。広幅フランジH形鋼の主な特徴は、高さと幅の寸法が同一であることが多いことである。

2.中フランジH形鋼 (HM)

ミディアムフランジのH形鋼も、ウェブ高さとフランジ幅の積で表されます。よく使われるモデルは以下の通りです：

• 150×100
• 200×150
• 250×175
• 300×200
• 350×250
• 400×300
• 450×300
• 500×300

中型フランジH形鋼の表記は、広幅フランジH形鋼と同様、ウェブ高さ(H)×フランジ幅(B)×ウェブ厚さ(t1)×フランジ厚さ(t2)である。ミディアムフランジH形鋼では、高さ寸法は幅寸法よりわずかに大きいのが一般的です。

3.ナローフランジH形鋼(HN)

ナローフランジH形鋼は、ウェブ高さとフランジ幅の積で示されます。標準モデルは以下の通りです：

• 100×50
• 125×60
• 150×75
• 175×90
• 200×100
• 250×125
• 300×150
• 350×175
• 400×200
• 500×200

ナロー・フランジH形鋼の表記は、ワイド・フランジH形鋼やミディアム・フランジH形鋼と同様に、ウェブ高さ(H)×フランジ幅(B)×ウェブ厚さ(t1)×フランジ厚さ(t2)となります。ナローフランジH形鋼は、他のカテゴリーに比べ、高さと幅の比率が高いのが特徴です。

用途に基づく分類

H形鋼の特殊な用途は、用途に基づく分類につながり、各タイプのビームが意図された機能の要求を満たすことを保証します。

ビーム

主に曲げ荷重に耐えるように設計された梁は、建物や橋の水平支持部材として使用される。住宅建築では、梁は床や天井を支え、垂直の柱に荷重を分散させるために重要である。

コラム

柱はアキシアル荷重に耐えるように設計され、構造物を垂直に支える。ビルや橋、タワーなどの垂直構造要素としてよく使われる。例えば、超高層ビルでは、柱は上層階からの荷重を基礎に伝えるために不可欠である。

杭

杭は、特に地盤の状態が不安定な地域で、基礎を支えるために地中に打ち込まれるように設計されている。杭は、建物、橋、その他地盤の支持を必要とする構造物の深礎システムに利用される。例えば、海洋石油掘削施設の基礎では、杭が軟弱な海底条件下での安定性を提供している。

生産方式による分類

H形鋼の製造に使用される製造方法もまた、分類の基礎となり、その均一性とカスタマイズの可能性に影響を与える。

圧延H形鋼

圧延H形鋼は、1本の鋼材を目的の形状に圧延することで製造され、均一な強度と製造の容易さを保証します。これらの梁は、その一貫性と費用対効果により、広く使用されています。商業ビルや倉庫などの標準的な建設プロジェクトでよく見られます。

溶接H形鋼

溶接H形鋼は、鋼板を溶接してH形を形成することで製造され、特定の寸法や構成にカスタマイズすることができます。これらの梁は、標準サイズでは不十分な特殊な建設プロジェクトで特に役立ちます。例えば、特注溶接H形鋼は、特殊な産業機器フレームに使用されます。

サイズカテゴリーに基づく分類

H形鋼は、軽量用途から重荷重支持まで、さまざまな構造上のニーズに対応するため、さらにサイズカテゴリーに分類されている。

小型H形鋼

小型H形鋼は軽い荷重に適しているため、住宅建設や小規模な構造プロジェクトに最適です。床根太の補強やオープンプランのリビングスペースの造作など、住宅の改修プロジェクトでよく使用されます。

ミディアムHビーム

中型H形鋼は、耐荷重と材料コストのバランスがよく、商業建築や中規模のインフラプロジェクトでよく使用されます。オフィスビルやショッピングセンターの構造躯体に不可欠です。

大型H形鋼

大型H形鋼は、超高層ビル、橋梁、重工業施設などの大型建造物に不可欠な、重荷重と大きな構造支持のために設計されています。例えば、大型スタジアムの屋根の構造支持では、大型のH形鋼が広い距離をまたぐために必要な強度を提供します。

エンジニアや建築家にとって、H形鋼の分類や種類、その具体的な用途を理解することは非常に重要です。この知識により、各プロジェクトに適切な梁を選択し、構造の完全性と性能を最適化することができます。

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Hビームとは？

H形鋼は、断面積の最適な配分と優れた強度対重量比を提供する、非常に効率的で費用対効果の高い構造プロファイルです。H形鋼は、断面がアルファベットの「H」に似ていることから、その名が付けられました。H形鋼の構成部材は直角に配置されており、曲げ力に対して強い抵抗力を発揮します。この特性により、建設工程が簡単で、費用対効果が高く、あらゆる方向の構造強度が軽量になります。このような利点から、H形鋼は様々な建築用途に広く使用されている。H形鋼はまた、以下のような他の名前でも知られている：

• ユニバーサル・ビーム
• ワイドフランジIビーム
• 平行フランジIビーム

H形鋼の断面は、ウェブプレートと2枚のフランジプレートで構成され、これらがH形鋼のユニークな特性と性能に寄与している。

H形鋼の規格

業界標準を遵守することで、H形鋼が特定の寸法、材質、性能基準を満たすことが保証されます。これらの規格は、構造の完全性、安全性、相互運用性を確保するために不可欠です。

日本工業規格（JIS）

日本工業規格（JIS）は、日本で使用されるH形鋼の寸法、公差、材料特性を規定している。

• JIS G 3192:この規格は、熱間圧延H形鋼の寸法と形状を概説し、一貫性と品質を保証するものである。
• JIS G 3101:H形鋼を含む一般構造用圧延鋼材の一般要件を規定。

米国材料試験協会（ASTM）

米国材料試験協会（ASTM）は、米国で使用されるH形鋼の規格を提供しています。

• ASTM A992:この規格は、建築に使用されるH形鋼の化学成分、機械的性質および寸法を規定する。
• ASTM A6/A6M:H形鋼を含む構造用圧延棒鋼、厚板、形鋼、矢板の一般要件を規定。

欧州規格（EN）

欧州規格（EN）は、欧州で使用されるH形鋼の要件を規定しており、様々な構造用途への適合性を保証しています。

• EN 10025:H形鋼を含む構造用鋼の熱間圧延製品に関する要件を規定し、その機械的性質と寸法を保証する。
• EN 10365:熱間圧延鋼溝、I形鋼、H形鋼の寸法と公差を規定しています。

英国規格 (BS)

英国規格（BS）は、英国で使用されるH形鋼の寸法と材料特性に関するガイドラインを規定している。

• BS 4-1:H形鋼を含む構造用鋼材の寸法と特性を規定し、建築およびエンジニアリング用途への適合性を確保する。

オーストラリア規格（AS）

オーストラリア規格(AS)は、オーストラリアで使用されるH形鋼の要件を概説し、現地の建設慣行への適合を保証します。

• AS 3679:H形鋼を含む構造用鋼の要件を規定し、その機械的特性と寸法を保証する。

H形鋼の用途

ビル建設

H形鋼は、主要な構造要素として建築物に広く使用されている。様々な構造物の骨格となり、床、屋根、壁を支えている。

• 住宅:住宅建築において、H形鋼は大きな窓や開放的な間取りを支えるために使用される。例えば、オープン・コンセプト・デザインのモダンな住宅では、H形鋼によって室内の壁を少なくし、広々としたリビング・エリアを作ることができる。また、床や屋根を支えることで、構造的な安定性と荷重分散を確保している。
• 商業ビル:H形鋼は、オフィスビルやショッピングセンター、駐車場などで一般的な、大きなスパンや重い荷重を支える、商業建築には欠かせない存在です。例えば、複数階建てのオフィスビルでは、H形鋼が各階を支える骨組みとなり、柔軟な室内レイアウトを可能にします。
• 工業用ビル:産業環境では、H形鋼は重機、クレーン、貯蔵施設を支えます。その高い耐荷重性は、倉庫や製造工場に理想的です。例えば、倉庫内の中二階を建設する際に使用され、垂直方向の保管スペースを最大化します。

インフラ・プロジェクト

H形鋼は、重荷重を支え、環境ストレスに耐えることができるため、インフラ・プロジェクトには欠かせない。

• 橋:H形鋼は橋梁の建設に使用され、車両や歩行者の交通を支えるために必要な強度を提供する。H形鋼は、橋梁の下部構造（橋脚と橋台）と上部構造（デッキと桁）の両方に使用されることが多い。例えば、高速道路の高架橋の建設では、H形鋼が橋デッキを支えるために使用され、安全性と耐久性を確保している。
• 高速道路と鉄道:H形鋼は、陸橋、地下道、鉄道橋などの支持構造として使用されます。H形鋼は、これらの重要なインフラ部品の安定性と耐久性を保証します。H形鋼は、鉄道橋梁に使用され、重い列車荷重や動力に必要な支持力を提供します。
• 港湾:海洋環境では、H形鋼はドック、桟橋、擁壁の建設に使用される。H形鋼は、耐食性に優れているため、沿岸部の厳しい環境にも適しています。例えば、海岸地域を浸食から守る防潮堤の建設にH形鋼が使用されています。

造船

造船では、H形鋼は船舶のさまざまな構成要素を構造的に支えている。

• 船体構造:H形鋼は、船体の強度と完全性を確保するために使用されます。H形鋼は、船の骨組みを支え、外洋航行のストレスに耐えます。例えば、大型貨物船では、H形鋼が船体の骨格を形成し、剛性と強度を提供しています。
• デッキとバルクヘッド:H形鋼は、船のデッキや隔壁を支え、安定性と構造的完全性を提供します。H形鋼は、船の構造全体に荷重を均等に分散させます。これは、様々な荷重条件下で船舶の耐航性を確保する上で極めて重要です。

機械製造

機械製造の分野では、H形鋼は様々な機械や装置の構造支持やフレームとして使用される。

• 機械フレーム:H形鋼は、重機械の堅牢なフレームとなり、安定性を確保し、運転中の振動を低減します。例えば、工場では大型プレス機のフレームにH形鋼が使用されています。
• クレーンとリフティング機器:H形鋼は、クレーンやリフティング装置の建設に使用され、重い荷物を持ち上げ、移動させるために必要な強度を提供する。例えば、ガントリークレーンでは、かなりの重量を扱うために強い梁が必要とされます。

よくある質問

以下は、よくある質問に対する回答である：

H形鋼の標準寸法は？

H形鋼は、広幅フランジ梁やW形鋼とも呼ばれ、ウェブ高さ(H)とフランジ幅(B)の寸法によって定義される。例えば、150×100mmのH形鋼は、ウェブの高さが150mm、フランジの幅が100mmです。H形鋼の寸法は大きく異なり、一般的には100×50mmから900×300mmまである。具体的には、150×75mm、200×100mm、250×125mm、300×150mmなどがある。

ウェブの厚さ（t1）とフランジの厚さ（t2）も異なる。例えば、150×100mmのH形鋼の場合、ウェブ厚は6mm、フランジ厚は9mmとなります。具体的な寸法は以下の通りです：

• 100×100mm：ウェブ厚6mm、フランジ厚8mm
• 150×150mm：ウェブ厚7mm、フランジ厚10mm
• 200×200mm：ウェブ厚8mm、フランジ厚12mm
• 300×300mm：ウェブ厚12mm、フランジ厚12mm

H形鋼は、フランジ幅によって広フランジ、中フランジ、狭フランジに分類され、広フランジはフランジ幅がウェブ高さ以上であり、狭フランジはフランジ幅がウェブ高さのほぼ半分である。H形鋼の長さは通常6メートルから15メートルで、6メートルと12メートルが最も一般的である。

H形鋼の製造規格には、JIS、ASTM、EN、BS、ASなどの国際規格があり、建築、機械製造、造船などの様々な用途に一貫性と適合性を保証しています。

H形鋼はどのように分類されますか？

H形鋼は、その設計、用途、製造方法の異なる側面を強調するいくつかの基準に基づいて分類されます。

まず、H形鋼はフランジ幅によって分類することができる。ワイドフランジH形鋼は、フランジ幅がウェブ高さと同じかそれ以上です。ミディアムフランジH形鋼は、ワイドフランジとナローフランジの中間に位置する。ナロー・フランジH形鋼は、フランジ幅がウェブ高さの約半分です。

次に、H形鋼は用途によって分類されます。一般的なH形鋼は様々な構造用途に使用される。H形鋼の柱は、その強度と安定性から特に柱として使用されます。H形鋼の杭は、地下工事や基礎工事に利用されます。極厚フランジH形鋼は、より高い強度と安定性を必要とする用途に設計されています。さらに、平行脚チャンネルや平行フランジT形鋼もH形鋼に含まれることがあります。

第三に、H形鋼は製造方法によって区別される。溶接H形鋼はフランジをウェブに溶接して製造され、圧延H形鋼は圧延鋼材を直接H断面に成形して製造されます。

最後に、H形鋼はサイズによって分類される。大H形鋼はウェブ高が700mm以上、中H形鋼はウェブ高が300mm以上700mm未満、小H形鋼はウェブ高が300mm未満です。

これらの分類はそれぞれ、特定の用途に最も適したH形鋼の種類を決定するのに役立ち、建設プロジェクトの構造的完全性と効率性を保証します。

H形鋼の1メートルあたりの重量は？

H形鋼の1メートルあたりの重量は、寸法や仕様によって異なります。例えば、H-B150 ビームの場合、フランジの厚さにより、27.1kg/m、30.6kg/m、34.6kg/m の重量があります。同様に、H-B 200ビームは37.3kg/m、40.0kg/m、または60.0kg/m、H-B 300ビームは32.0kg/m、36.7kg/m、または94.0kg/mの重量があり、これらはすべて具体的な寸法によって異なる。H形鋼の1メートルあたりの重量は、次の式で計算することもできます：

断面積は、鋼材の密度を約7850kg/m³として、高さ、フランジ幅、フランジ厚さなどのH形鋼の寸法から決定される。

H形鋼の標準的な長さを教えてください。

H形鋼の標準的な長さは6メートルから始まり、500ミリ刻みで最大24メートルまで伸ばすことができます。15メートルを超える長さについては、在庫の確保と納期の確認のため、サプライヤーに相談することをお勧めします。

特定のサプライヤーは、独自のガイドラインを持っているかもしれません。例えば、Metals Depotは、5フィート、10フィート、20フィート、25フィートの長さのスチールビームを提供しています。同様に、ヤマトスチール株式会社は、6メートルから500ミリ刻みで24メートルまでの標準的な長さを提供し、15メートルを超える長さについては特別な手配を推奨している。

さらに、多くのサプライヤーは、特定の寸法を必要とするプロジェクトに対応するため、H形鋼を特注の長さに切断するオプションを提供しています。在庫状況とカスタム・オプションに関する最も正確で最新の情報については、常に供給業者に確認してください。

関連リソース

H形鋼および関連するトピックについては、以下のリソースをご参照ください：

• H形鋼重量計算機
• Iビーム重量計算機

これらのツールは、H形鋼やI形鋼の重量をその寸法に基づいて素早く決定するのに役立ち、建設プロジェクトの効率的な計画と実行を容易にします。