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圧縮応力とは？1分でわかる意味、求め方、記号と符号、引張応力との違い

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圧縮応力は、圧縮する力に対する部材内部の力（内力）です。建築では圧縮応力と圧縮応力度の意味を使い分けます。他分野では、圧縮応力（＝圧縮応力度）と説明されることもあります。今回は、圧縮応力の意味、求め方、記号と符号、引張応力との違いについて説明します。※引張応力については下記が参考になります。

引張応力とは？1分でわかる意味、公式と求め方、記号、引張応力度との違い

また、引張と圧縮の違いは下記が参考になります。

引張、圧縮とは？1分でわかる意味、違い、符号、強度の関係

応力、応力度の意味は下記が参考になります。

応力とは？1分でわかる意味と種類、記号、計算法

応力度の基礎知識、応力度の種類と1分でわかる応力との違い

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学改訂版/工学社」

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圧縮応力とは？

圧縮応力は、圧縮力（物をつぶす方向の力、引張力の反対）を加えた時、部材内部に生じる力（内力）です。圧縮応力と圧縮応力度、圧縮力の関係を下図に示しました。

圧縮応力と圧縮力

上図より、圧縮応力と圧縮応力度の違いは下記です。

圧縮応力　　⇒　圧縮力に対する部材内部に生じる力（内力）
圧縮応力度　⇒　単位面積当たりの圧縮応力

ただし、他分野では圧縮応力（＝圧縮応力度）とするので、以降あえて圧縮応力（＝圧縮応力度）として説明しますね。

圧縮応力の求め方と計算

圧縮応力（＝圧縮応力度）は下式で計算します。

σ＝Ｐ／Ａ

σは圧縮応力、Ｐは圧縮力、Ａは部材の断面積です。これは引張応力の算定式と同じですね。難しく考える必要は無いです。

例題として、下図のコンクリート部材に生じる圧縮応力を計算してください。なお、圧縮応力の単位はN/m㎡です。

圧縮応力の計算

圧縮力は20kN、円柱の直径は10ｃｍです。円柱の面積は、

A＝(100／2)²*3.14＝7850m㎡

σ＝P／A＝20*1000／7850＝2.5N/m㎡

です。ところでコンクリートの圧縮強度を、「設計基準強度」といいます。設計基準強度については下記が参考になります。

設計基準強度と品質基準強度の違いと、5分で分かるそれぞれの意味

設計基準強度を元に、コンクリートの許容圧縮応力度はFc／3、Fc＝24のとき、24／3＝8.0です。前述した例題の圧縮応力は、許容圧縮応力度に対して十分余裕がありますね。

※許容圧縮応力度の意味は、下記が参考になります。

許容圧縮応力度とは？1分でわかる意味、求め方、鋼材の値

圧縮応力の記号

圧縮応力の記号は、

です。引張応力と同じ記号なので間違えないよう注意してください。建築では、引張と圧縮を区別するため、

引張応力　⇒　σt（添字のtはtensionの意味）
圧縮応力　⇒　σc（添字のcはcompressionの意味）

とします。下記も参考になります。

σとは？1分でわかる意味、読み方、建築での意味、数学での使い方、公式

σcとは？1分でわかる意味、求め方、σs、σtとの違い、σc/fc+σb/fbとの関係

圧縮応力の符号

圧縮応力の符号は、引張応力と区別して－（マイナス）表示します。例えば、圧縮応力が10.0kNの場合、

―10.0N/m㎡

です。但し、圧縮応力のみ作用する部材では、引張応力と区別する必要が無いので、全て正符号（＋符号）で示します。

圧縮応力と引張応力の違い

圧縮応力と引張応力の違いを下記に整理しました。

圧縮応力　⇒　圧縮力が作用したときの部材内部に生じる単位面積当たりの力（内力）。符号は「－」
引張応力　⇒　引張力が作用したときの部材内部に生じる単位面積当たりの力（内力）。符号は「＋」

引張応力の詳細は下記が参考になります。

引張応力とは？1分でわかる意味、公式と求め方、記号、引張応力度との違い

まとめ

今回は圧縮応力について説明しました。意味が理解頂けたと思います。圧縮応力の求め方（計算）を覚えてくださいね。引張応力の求め方は同じですが、符号に注意してください。また、建築では応力と応力度の意味を使い分けます。今回はあえて、応力（＝応力度）で説明しましたが、混同しないよう気を付けましょう。下記が参考になります。

応力とは？1分でわかる意味と種類、記号、計算法

応力度の基礎知識、応力度の種類と1分でわかる応力との違い

σcとは？1分でわかる意味、求め方、σs、σtとの違い、σc/fc+σb/fbとの関係