建築学生が学ぶ構造力学

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圧力の記号と単位|Pa・kPa・MPaの換算とkgf/cm²・N/m²との関係

この記事の要点

圧力の記号は一般にP(または小文字p)で、単位はPa(パスカル)です。1Pa = 1N/m²と定義され、SI単位系の基本的な圧力単位です。

建築・土質ではkPa・MPa・kgf/cm²が混在して使われます。単位換算(1kgf/cm² ≈ 98kPa)と圧力の計算方法を解説します。

PaはSI単位系の1つで、1Pa=1N/㎡と定義されます。

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圧力の記号は「Pa(ぱすかる)」です。

PaはSI単位系の1つで、1Pa=1N/㎡と定義されます。

これは、一辺の長さが1mの正方形に1Nの力(応力)が作用する状態です。

要するに単位面積当たりの力です。

建築分野ではPaの記号よりも「N、㎡、m㎡を用いた組立単位」を使うことが多いです。


今回は圧力の記号と単位、意味、読み方、計算方法について説明します。圧力の意味、Paの詳細は下記が参考になります。

圧力・力・面積の関係とは?計算式P=F/Aと単位換算・建築荷重計算への応用

Paとは|SI単位系での圧力の定義とkPa・MPa・N/m²への換算方法を解説

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圧力の記号は?単位、意味

圧力の記号はPa(ぱすかる)です。PaはSI単位系の1つで、1Pa=1N/㎡と定義されます。これは一辺の長さが1mの正方形に、1Nの力(応力)が作用している状態です。要するに「単位面積当たりの力(応力)」を表す単位ですね。


例えば、10Paは「1㎡あたりに作用する10Nの力」、50Paは「1㎡あたりに作用する50Nの力」です。圧力の意味、Paの詳細は下記も参考になります。

圧力と面積の関係とは?荷重の計算式(圧力=荷重÷面積)とPaの単位

Paとは|SI単位系での圧力の定義とkPa・MPa・N/m²への換算方法を解説

圧力の記号の読み方

圧力の記号Paの読み方は「ぱすかる」です。関係記号の読み方を下記に示します。


・KPa ⇒ キロパスカル

・MPa ⇒ メガパスカル

・GPa ⇒ ギガパスカル


MPaの詳細は下記が参考になります。

1Mpaはどのくらい?1分でわかる意味、例え、n/mm2、kg/cm2との関係

圧力の計算方法

下図をみてください。床の上に50Nの重りを載せました。重りの底面積は100c㎡です。床に作用する圧力を求めて、Paの単位で表してください。


圧力の計算方法とPa


1Pa=1N/㎡なので、底面積100c㎡を「㎡の単位」に変換します。1cm=0.01mなので、100c㎡=100×0.01×0.01=0.01㎡です。よって、


圧力=50N÷0.01㎡=5000N/㎡=5000Pa


です。圧力は力を面積で割り算して求めます。面積が大きいほど圧力は小さくなります。圧力と面積の関係は下記をご覧ください。

圧力と面積の関係とは?荷重の計算式(圧力=荷重÷面積)とPaの単位

混同しやすい用語

圧力の記号(Pa)と荷重の記号(N・kN)

圧力は力を面積で割った値でPa(N/m2)で表します。

荷重はN・kNで表します。

圧力は単位面積あたりの力です。

Pa(パスカル)とkPa・MPa

k(キロ)は1000倍、M(メガ)は100万倍です。

1kPa=1000Pa、1MPa=1000000Paです。

建築では主にN/m2やkN/m2が使われます。

圧力と応力度

圧力は外部からかかる力を面積で割った量、応力度は材料内部に生じる力を断面積で割った量です。

単位は同じN/m2(Pa)を使います。

試験での問われ方|管理人の一言

試験では圧力の記号 P(またはp)と応力度記号 σ(またはτ)の使い分けが問われます。

圧力は外部から面に垂直に作用する力 P=F/A(Pa=N/m²)、応力度は部材内部に生じる単位面積当たりの力です。

水圧・地圧・風圧など「圧力」の意味でPが使われる場面と、荷重の意味でPが使われる場面を文脈で区別する習慣をつけましょう。

記号より単位(Pa vs N/m²)で意味を確認すると判断しやすいです。

圧力の記号を整理した表を示します。

項目内容備考
Pa(パスカル)1Pa=1N/㎡SI単位系の圧力の基本単位
kPa(キロパスカル)1kPa=1000Pak(キロ)=103倍
MPa(メガパスカル)1MPa=1N/mm2M(メガ)=10?倍。建築強度表示に多用

建築でPaを使う場面:風圧力と水圧

建築基準法では、建物に作用する風圧力をPaではなくN/m2の単位で表すことが多いです。

例えば基準風速V?=34m/sの地域で外装材に作用する最大風圧は5,000N/m2程度(=5kPa)になることがあります。

水圧の計算ではPaがよく登場します。

水深1mの水圧はρgh=1,000×9.8×1≒9,800Pa≒9.8kPaです。

MPaはコンクリートの圧縮強度など強度計算に使うため、同じ圧力の単位でも場面によって使い分けが必要です。

1kPa=1,000Pa、1MPa=1,000,000PaとなるkとMの換算は確認しておきましょう。

まとめ

今回は圧力の記号について説明しました。

圧力の単位の記号は「Pa(ぱすかる)」です。

PaはSI単位系で、1Pa=1N/㎡です。

建築分野では「N/㎡」という単位を使うことも多いです。

Paの単位と併せて覚えましょう。

圧力の詳細、計算など下記も勉強しましょうね。

圧力と面積の関係とは?荷重の計算式(圧力=荷重÷面積)とPaの単位

1Mpaはどのくらい?1分でわかる意味、例え、n/mm2、kg/cm2との関係

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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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