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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

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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。

一軸圧縮試験とは？方法・供試体寸法・粘着力と一軸圧縮強度の求め方

一軸圧縮強度（qu）とは？N値との換算・粘着力との関係・単位

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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。

軸方向力とは？1分でわかる意味、読み方、軸力との違い、求め方、圧縮

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。

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。

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

弾性と塑性の性質について

単軸応力状態の読み方

単軸応力状態は「たんじく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の違い

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。

一軸圧縮試験とは？方法・供試体寸法・粘着力と一軸圧縮強度の求め方

一軸圧縮強度（qu）とは？N値との換算・粘着力との関係・単位

多軸応力状態と降伏条件

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。

ミーゼスの降伏条件とは？許容せん断応力度fs=fy/√3との関係と建築設計への応用

単軸応力状態を整理した表を示します。

項目	内容	備考
単軸応力状態	一方向に軸方向応力が生じる状態	一軸応力状態と同義
多軸応力状態	複数方向から応力が生じる状態	ミーゼスの降伏条件を適用
適用例	引張試験・一軸圧縮試験の試験体	降伏強度到達で塑性化

まとめ

今回は単軸応力状態について説明しました。

意味が理解頂けたと思います。

単軸応力状態は、一方向に軸方向力が作用する状態です。

例えば、棒に引張力が作用する状態が、単軸応力状態です。

一軸応力状態との違い、多軸応力状態の意味など併せて勉強しましょう。

降伏強度、一軸圧縮試験など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

一軸圧縮試験とは？方法・供試体寸法・粘着力と一軸圧縮強度の求め方

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プロフィール

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• 名前　ハナダユキヒロ/ミツメラボ代表.
• 2010年　弊サイトを開設
• 2010～2017年　国立大学大学院修了
• 2017年12月に当HPが書籍化。
• 「わかる構造力学」
• 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
• 「わかる構造力学(改訂版)」


• 10数年以上、建築の学問、研究、構造設計の実務に携わった経験を元に、未経験の方、建築関係の学生、社会人の方に向けて


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