建築学生が学ぶ構造力学

建築学生が学ぶ構造力学
  1. HOME > 鋼構造の基礎 > 鋼材のヤング係数は205000N/mm²|MPa・kN/m²換算とss400との関係

鋼材のヤング係数は205000N/mm²|MPa・kN/m²換算とss400との関係

この記事の要点

鋼材のヤング係数は材質(SS400・SM400・SN400等)によらず205,000N/mm2(=205,000MPa)で一定です。

材質グレードを上げても剛性(たわみ量)は変わらない点が建築士試験で頻出です。

【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!約1,100語の用語集+476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット


鋼材(こうざい)のヤング係数は205000N/m㎡です。

鋼材にはss400、sm400、sn400など色々な材質がありますが、ヤング係数は一定の値(205000 N/m㎡)となります。

また205000 N/m㎡をMpa、kN/㎡に換算すると205000 Mpa、205000000kN/㎡になります。

今回は鋼材のヤング係数の値、Mpa、kN/㎡の値、ss400との関係について説明します。

ヤング係数、ss400のヤング係数は下記が参考になります。

ヤング係数(弾性係数)とは?求め方と公式、単位、材料ごとの値【図解】

SS400のヤング率|205000N/mm²(全鋼材共通)の意味と換算

100円から読める!ネット不要!印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める!広告無し!建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事

鋼材のヤング係数は?ss400との関係

鋼材(こうざい)のヤング係数は205000N/m㎡です。鋼材にはss400、ss490など色々な種類があります。※鋼材の種類は下記をご覧ください。

鋼材の種類は?種類一覧・用途と材質の特徴・記号(SS・SN・SM材の違い)


しかし、鋼材のヤング係数はどんな種類でも、一定の値205000N/m㎡となります。例えばss400とss490では引張強度や降伏点の値が異なります。強度の大きいss490はヤング係数も大きそうですが、実際は同じ値です。


ss400のヤング係数 ⇒ 205000N/m㎡

ss490のヤング係数 ⇒ 205000N/m㎡


一級建築士の試験でも問われる内容なので是非覚えてください。例えば下記の文章は適切かどうか考えてみましょう。


「梁の剛性を高めるたわみ量を小さくするためsn400からsn490に変更した」


答えは×です。梁の剛性(かたさ)は、断面二次モーメントとヤング係数の値に比例し、梁の長さに反比例します。つまりヤング係数が大きいほど、梁の剛性は大きくなります。


ところが鋼材の材質をsn400からsn490に変えても強度は大きくなりますがヤング係数は同じです。よって「たわみ量を小さくするために」材質のグレードをアップすることは意味が無いのです。


ヤング係数と剛性の関係など下記が参考になります。

ヤング係数(弾性係数)とは?求め方と公式、単位、材料ごとの値【図解】

ヤング率が大きいとは?硬さ・変形しにくさとの関係と材料別の比較(図解)

鋼材のヤング係数とMpa、kN/㎡の値

鋼材のヤング係数205000N/m㎡をMpa、kN/㎡に換算すると下記の値になります。


205000N/m㎡ ⇒ 205000 Mpa

205000N/m㎡ ⇒ 205000000kN/㎡


ヤング係数の単位変換(換算)については下記も参考になります。

ヤング係数の単位はN/mm²|GPa・MPa・Pa換算

混同しやすい用語

降伏点・引張強度

降伏点や引張強度は鋼材の種類(SS400・SS490等)によって異なる強度特性値です。

降伏点・引張強度は材質グレードで変わるのに対して、ヤング係数は鋼材であれば材質によらず205,000N/mm2で一定という点が試験でよく問われます。

試験での問われ方|管理人の一言

建築士試験では「鋼材の材質を変えてもヤング係数は変わらない」という点が頻出です。

「たわみを減らすために材質グレードアップ」は誤りと判断できるようにしましょう。

鋼材のヤング係数に関する重要ポイントを下表にまとめました。

鋼材のヤング係数:比較まとめ
項目 内容 備考
ヤング係数の値 205,000 N/mm2(= 205 GPa) 鋼材共通の一定値
材質による違い SS400・SM400・SN400 いずれも同値 材質を変えても変化しない
単位換算 205,000 MPa = 205,000,000 kN/m2 設計では N/mm2 が一般的

まとめ

今回は鋼材のヤング係数について説明しました。鋼材のヤング係数は205000N/m㎡です。MpaやkN/㎡の単位換算も理解しましょう。鋼材には色々な種類があります。ただしヤング係数は一定の値です。下記も併せて勉強しましょうね。

ヤング係数(弾性係数)とは?求め方と公式、単位、材料ごとの値【図解】

ヤング率が大きいとは?硬さ・変形しにくさとの関係と材料別の比較(図解)

剛性とは?変形しにくさの意味・強度との違い・計算式・単位を解説

【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!約1,100語の用語集+476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット

この記事の内容を○×クイズで確認する

この記事で学んだ内容は、無料の○×問題集でも確認できます。

意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。

ゼロ所長の構造力学問題集で確認する

ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

▼用語の意味知らなくて大丈夫?▼

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集

▼同じカテゴリの記事一覧▼

▼カテゴリ一覧▼

▼他の勉強がしたい方はこちら▼

建築構造がわかる基礎図解集

【無料】ゼロ所長が解説!建築士試験の構造を効率よく学ぶ

・試験に出るポイントをわかりやすく解説

・今すぐnoteで学ぶ ⇒  ゼロから学ぶ建築士試験の構造

わかる1級建築士の計算問題解説書

計算の流れ、解き方がわかる!1級建築士【構造】計算問題解説集

わかる2級建築士の計算問題解説書!

【30%OFF】一級建築士対策も◎!構造がわかるお得な用語集

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集
pdf版の学習記事

プロフィール

建築の本、紹介します。▼

すぐにわかる構造力学の本

同じカテゴリの記事一覧

Topへ >>

  1. HOME > 鋼構造の基礎 > 鋼材のヤング係数は205000N/mm²|MPa・kN/m²換算とss400との関係
  2. 1級の過去問(計算)解説
  3. わかる建築構造の用語集・図解集
  4. 1頁10円!PDF版の学習記事