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

この記事の要点

軟鋼のヤング率は205,000N/mm²（205GPa）で、鋼材共通の値として許容応力度計算や変形計算に用いる。

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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。

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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。

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軟鋼、ヤング率の詳細は下記をご覧ください。

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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。

圧力の単位は？1分でわかる意味、単位、パスカル、kg/cm2との関係

paとは？1分でわかる単位の意味、si単位系、単位換算、計算

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＝2.05×10⁵N/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。

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/mm²	205,000 MPa ＝ 205 GPa
コンクリート	約20,000～30,000 N/mm²	20～30 GPa（強度に依存）
木材（繊維方向）	約9,000～15,000 N/mm²	9～15 GPa（樹種に依存）