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強度の単位とは?N/mm²・MPa・比強度の求め方と単位換算

この記事の要点

強度の単位は、N/m㎡で表します。

「ニュートンパーヘイホウミリ」と読みます。

この記事では、強度の単位とは何か、強度の単位はどう求めるのかを整理します。

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建築では、強度の単位を、「N/m㎡」で表します。

別の業界では、MPa(=N/mm²)も使われます。

今回は、強度の単位とSI単位系、工学単位系、比強度の単位、強度の種類(引張強度など)と単位の関係を説明します。

※強度の意味は、下記が参考になります。

強度とは?意味・単位・種類・応力と剛性の違い


また、強度と混同しやすい剛性の意味は、下記が参考になります。

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

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強度の単位は?

強度の単位は、N/m㎡で表します。「ニュートンパーヘイホウミリ」と読みます。強度は、簡単に言うと材料の強さです。引張力に対する強さ、圧縮力に対する強さ、曲げ応力に対する強さなど、色々な力に対する強さが決められています。


強度の単位は材料に応じて値が違います。例えば、鋼は引張強度高いですが、コンクリートの引張強度は低いです。強度の詳細な意味は、下記の記事が参考になります。

強度とは?意味・単位・種類・応力と剛性の違い

強度の単位とSI単位系、工学単位系

強度の単位は、SI単位系で表示します。昔は、工学単位系で表しました。下記に、強度の単位を、SI単位系と工学単位系で示します。



SI単位系の意味は、下記が参考になります。

SI単位系とは|7つの基本単位と建築で使う組立単位・変換方法を解説

比強度の単位

比強度とは、単位密度当りの強度です。比強度の意味は、下記が参考になります。


比強度の求め方、単位を下記に整理しました。

強度の種類と単位

強度の単位は、種類に限らず「N/m㎡」で表します。同じ単位なので覚えやすいですね。ただし、強度の値は、材料の種類毎に違います。強度の種類を下記に整理しました。


強度の種類と意味は、下記の記事が参考になります。

強度とは?意味・単位・種類・応力と剛性の違い


また、建築では降伏強度や破断強度など色々な用語があります。降伏強度、破断強度は下記が参考になります。

降伏点とは?1分でわかる意味、求め方、SS400の値、単位、引張強さ

破断とは?意味・破断強度と引張強度の違い・破断点をわかりやすく解説


もう1つ覚えて頂きたいのが、「許容応力度」です。建築では、柱や梁の設計をするとき、応力度が「許容応力度」の値を超えないよう断面を選定します。許容応力度は下記の記事が参考になります。

許容応力度計算が簡単にわかる、たった3つのポイント

強度の単位を整理した表を示します。

項目内容備考
SI単位系N/mm2(ニュートンパー平方ミリ)現在の標準単位系
工学単位系kgf/cm2(キログラムフォースパー平方センチ)旧来の単位系
比強度の単位N・m/kg(強度÷密度)材料の軽さと強さを比較する指標

まとめ

今回は強度の単位について説明しました。

強度の単位はN/m㎡で表します。

これは、引張強度、圧縮強度に関わらず同じ値です。

但し、材料毎に強度の特性が違うと覚えてくださいね。

鋼は引張強度が高いですが、コンクリートの引張強度はほとんど期待できません。

また、木のように、異方性がある材料は、同じ強度でも、方向により値が違います。

下記の記事も併せて参考にしてください。

引張強さの求め方・単位・降伏点との違い【鋼材データ付き】

圧縮強度とは?コンクリート・鋼の強度・単位(N/mm²)・引張強度との違い

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理解度チェック

Q.

強度の単位は何で、どう読みますか?

答えを見る

強度の単位はN/mm2(ニュートンパーヘイホウミリ)で表します。MPa(=N/mm2)も同じ値で別業界で使われます。強度は材料の強さで、引張・圧縮・曲げなど色々な力に対する強さがあります。SI単位系で表示し(昔は工学単位系)、引張強度・圧縮強度など種類によらず同じN/mm2で表しますが、値は材料の種類ごとに違います(鋼は引張強度が高いがコンクリートの引張強度は低い)。

Q.

比強度とは何ですか?

答えを見る

比強度とは単位密度当りの強度、つまり強度を密度で割った値です。材料が同じ強度でも軽いほど比強度は大きくなります。なお建築では、柱や梁の設計で応力度が「許容応力度」の値を超えないよう断面を選定します。

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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