単軸応力状態とは？1分でわかる意味、一軸応力状態との違い、多軸応力状態との関係

この記事の要点

単軸応力状態（たんじくおうりょくじょうたい）とは、一方向に軸方向応力が生じる状態です。

例えば、引張試験の試験体は、単軸応力状態です。

この記事では、単軸応力状態とは何か、一軸応力状態とどう違うのか、多軸応力状態とどう関係するのかを整理します。

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単軸応力状態（たんじくおうりょくじょうたい）とは、一方向に軸方向応力が生じる状態です。

例えば、引張試験の試験体は、単軸応力状態です。

一軸圧縮試験の試験体も、単軸応力状態です。

似た用語に一軸応力状態があります。

単軸応力状態と同じ意味です。

今回は単軸応力状態の意味、一軸応力状態との違い、多軸応力状態との関係について説明します。

一軸圧縮試験、一軸圧縮強度の意味は下記が参考になります。

単軸応力状態とは？

単軸応力状態（たんじくおうりょくじょうたい）とは、一方向に軸方向応力が生じる状態です。軸方向応力の意味は、下記が参考になります。

下図をみてください。これが単軸応力状態です。軸方向応力には、引張応力と圧縮応力があります。

単軸応力状態

また、単軸応力状態を一軸応力状態ともいいます。単軸応力状態で、引張応力σnが生じています。このとき引張応力が、材料の降伏強度（降伏強さ）に達するとき、塑性化します。降伏強度、塑性の意味は下記が参考になります。

単軸応力状態は「たんじゅんおうりょくじょうたい」と読みます。関係用語の読み方は下記です。

一軸応力状態　⇒　いちじくおうりょくじょうたい

多軸応力状態　⇒　たじくおうりょくじょうたい

単軸応力状態と一軸応力状態は同じ意味です。似た用語に、一軸圧縮試験と一軸圧縮強度があります。一軸圧縮試験は、一方向に圧縮力を作用させた場合の、圧縮強度を求める試験です。詳細は、下記が参考になります。

多軸応力状態とは、色々な方向（２方向、３方向など）から応力が生じる状態です。建築物の構造部材は、多軸応力状態であることも多いです。

前述した単軸応力状態に比べて、降伏条件が複雑です。ｘ、ｙ方向から作用する軸力、せん断力の影響を考慮すべきです。多軸応力状態の降伏条件として、

最大せん断応力説

最大せん断ひずみエネルギー説

などがあります。後者をミーゼスの降伏条件といいます。ミーゼスの降伏条件は、下記が参考になります。

試験での問われ方｜管理人の一言

単軸応力状態に関する問題は建築士試験の構造分野で出題されます。

定義と計算の両面から理解しておきましょう。

単軸応力状態の定義・適用条件・計算式は建築士試験の構造分野で出題される基本事項です。

用語の定義を正確に理解したうえで、関連する規準・法令との関係を整理することが大切です。

単軸応力状態を整理した表を示します。