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  1. HOME > 鋼構造の基礎 > 軟鋼のヤング率は？1分でわかる値、求め方と単位、Mpa、Gpaの関係

軟鋼のヤング率とは？値（200GPa）・単位（GPa・MPa・N/mm2）とコンクリートとの比較

この記事の要点

軟鋼（なんこう）のヤング率は約200GPa（= 2.05×10?N/mm2 = 2.05×10?MPa）です。

これは鋼材全般（SS400・SN490・高張力鋼）でほぼ共通の値です。

GPa・MPa・N/mm2の換算・コンクリートのヤング率（約20GPa）との違いと、設計計算でのヤング率の使い方を解説します。

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軟鋼（なんこう）のヤング率は205000N/m㎡です。

また205000Mpa、205Gpaのように圧力の単位を用いて表すことも可能です。

また軟鋼は、降伏するまではσ＝Eεの関係が成り立ちます。

σが応力度、εがひずみです。

E=σ/εを計算すれば軟鋼のヤング率が求められます。

今回は軟鋼のヤング率の値、求め方と単位、Mpa、Gpaの関係について説明します。

ヤング率、軟鋼の詳細は下記も参考になります。

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】

軟鋼（なんこう）とは？硬鋼との違い・炭素量・引張強さ490N/mm2未満の鋼材

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軟鋼のヤング率は？値と求め方

軟鋼のヤング率は205000N/m㎡です。建築で使う鋼材にはSS400、SN400、SM400など色々な材質がありますが、軟鋼であればヤング率は一定の値（205000 N/m㎡）です。


下図をみてください。軟鋼の応力度―ひずみ曲線を示しました。縦軸が応力度、横軸がひずみです。軟鋼が降伏するまではσ＝Eεの関係が成り立ちます。※σは応力度、εはひずみ。


軟鋼のヤング率


このときヤング率は、降伏するまでの応力度―ひずみ曲線の「傾き（勾配）」です。軟鋼のヤング率の求め方を下記に示します。


E=σ÷ε


なお、軟鋼ではなく高張力鋼やステンレス鋼は明確な降伏点が無いです。σ＝Eεの関係が成立する範囲が分かりにくいので注意が必要です。

応力ひずみ線図とは？ヤング率との関係・見方と材料別の特徴（鋼材・コンクリート・脆性材料）


軟鋼、ヤング率の詳細は下記をご覧ください。

軟鋼（なんこう）とは？硬鋼との違い・炭素量・引張強さ490N/mm2未満の鋼材

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】

軟鋼のヤング係数の単位、Mpa、Gpaの関係

軟鋼のヤング係数の単位は「N/m㎡（にゅーとんぱーへいほうみりめーとる）」の他に、Mpa（めがぱすかる）やGpa（ぎがぱすかる）などの圧力の単位を用います。難しそうですが単位変換は簡単なので暗記すると便利です。


205000N/m㎡　⇒　205000Mpa

205000N/m㎡　⇒　2050Gpa


圧力の単位換算、Paの詳細は下記が参考になります。

圧力の単位Pa・kPa・MPaの換算｜kgf/cm2との変換と建築・地盤での使い方

Paとは｜SI単位系での圧力の定義とkPa・MPa・N/m2への換算方法を解説

混同しやすい用語

コンクリートのヤング率

設計基準強度Fcに応じて変化する（21,000～33,000N/mm2程度）。

軟鋼のヤング率（205,000N/mm2）に対して約1/10と小さく、変形しやすい。

ポアソン比

軸方向ひずみに対する横方向ひずみの比。

鋼材のポアソン比は約0.3で、ヤング率とは異なる材料特性値。

試験での問われ方｜管理人の一言

試験では、鋼材のヤング率E＝2.05×10?N/mm2（205GPa）は必須の暗記事項。

コンクリートのヤング率との比較問題も出題される。（一級建築士 頻出：鋼材のヤング率E＝2.05×10?N/mm2（205GPa）の暗記とコンクリートとの比較が繰り返し出題）

軟鋼のヤング率を整理した表を示します。

材料ヤング率の値単位換算
軟鋼（鋼材共通）205,000 N/mm2205,000 MPa ＝ 205 GPa
コンクリート約20,000～30,000 N/mm220～30 GPa（強度に依存）
木材（繊維方向）約9,000～15,000 N/mm29～15 GPa（樹種に依存）

まとめ

今回は軟鋼のヤング率について説明しました。

軟鋼のヤング率は205000N/ｍ㎡です。

建築で使う鋼材には色々な材質があるのですが「軟鋼」であれば、ヤング率は全て同じです。

ただし高張力鋼やステンレス鋼になるとヤング率の値が変わります。

軟鋼、ヤング率を復習しましょうね。

下記をご覧ください。

軟鋼（なんこう）とは？硬鋼との違い・炭素量・引張強さ490N/mm2未満の鋼材

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】

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理解度チェック

Q.

軟鋼のヤング率は？

約205000N/mm2（=205000MPa=205GPa）で、鋼材全般でほぼ共通の値です。

Q.

ヤング率の求め方は？

降伏するまでσ＝Eεが成り立つため、E＝σ/εで求められます。

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）。

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