断面積の公式まとめ|矩形・円・H形鋼の求め方とAutoCADでの確認方法

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断面積の公式まとめ|長方形・円・H形鋼の求め方とAutoCADでの確認方法を図解

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 ÷ 10,000
mm² ÷ 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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この記事を書いた人
CADラー

建設会社に勤務しながら、日々の業務でAutoCADを活用しているCAD勉強中のサイト運営者です。現場での施工図作成や設計補助を通じて、AutoCADの操作を実践的に習得中。「難しそう」と感じている方にも伝わるよう、初心者目線でわかりやすくCADの使い方・資格・キャリアについて情報発信しています。建設業界の実務経験をもとに、現場で本当に役立つ知識をお届けします。

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