
断面積の公式は、建築・構造計算において最も基礎的な計算式のひとつです。
柱・梁・スラブなどの部材断面積を正確に求めることで、応力度計算・AutoCADでの面積確認・材料積算などが正確に行えます。
断面積の公式一覧(形状別)
長方形(矩形)断面
A = b × h
b:断面幅(mm)、h:断面高さ(mm)
例:RC柱 500mm×500mm → A = 500×500 = 250,000 mm²
正方形断面
A = a²
a:一辺の長さ(mm)
円形断面(丸鋼・鉄骨管)
A = π × r² = π × d² / 4 ≒ 0.7854 × d²
r:半径(mm)、d:直径(mm)
例:直径32mmの丸鋼 → A = 0.7854 × 32² ≒ 804 mm²
中空円形断面(鋼管)
A = π(R² – r²) = π(D² – d²) / 4
R:外半径、r:内半径、D:外径、d:内径
例:外径165.2mm・内径154.2mmの鋼管 → A = π(82.6² – 77.1²) ≒ 2,676 mm²
三角形断面
A = b × h / 2
台形断面
A = (a + b) × h / 2
a・b:平行する2辺の長さ、h:高さ
H形鋼断面(近似計算)
A = 2 × (bf × tf) + (hw × tw)
| 記号 | 意味 |
|---|---|
| bf | フランジ幅 |
| tf | フランジ厚さ |
| hw | ウェブの内法高さ(=梁せい – 2×tf) |
| tw | ウェブ厚さ |
例:H-200×100×5.5×8(梁せい200、フランジ幅100、ウェブ厚5.5、フランジ厚8)
A = 2×(100×8) + (184×5.5) = 1,600 + 1,012 = 2,612 mm²(実際の断面積:2,651 mm²)
断面積の単位換算
| 変換元 | 変換先 | 換算式 |
|---|---|---|
| mm² | cm² | ÷ 100 |
| cm² | m² | ÷ 10,000 |
| mm² | m² | ÷ 1,000,000 |
断面積の公式を使った応力度計算
断面積 A が求まれば、次の応力度計算に使えます。
- 軸方向応力度:σ = N / A(N:軸力)
- 平均せん断応力度:τ = Q / A(Q:せん断力)
- 支圧応力度:σb = P / Ab(Ab:支圧面積)
AutoCADで断面積を計算する3つの方法
方法①:AREAコマンド
コマンドラインに「AREA」と入力 → 「オブジェクト(O)」を選択 → ポリラインや円をクリック → 面積が表示される
方法②:PROPERTIESパレット
閉じたポリラインを選択 → 右クリック →「プロパティ」→ 面積欄を確認する
方法③:MASSPROPコマンド(リージョン変換後)
REGIONコマンドで閉じた形状をリージョン化 → MASSPROPコマンドを実行 → 断面積・図心・断面二次モーメントがまとめて表示される
まとめ
断面積の公式は形状によって異なります。矩形はb×h、円形はπd²/4、H形鋼は各部位の面積の和で計算します。
単位はmm²またはcm²で管理し、応力度計算に活用します。
AutoCADでは AREA・PROPERTIES・MASSPROPの3つの方法で面積を素早く確認でき、設計・チェック作業の効率が大幅に向上します。
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