この記事の要点
引張力とは部材の長さを伸ばす力です。
引張力の作用する部材は「伸び」により元の長さより長くなります。
この記事では、引張力とは何か、読み方、どう計算するのか、圧縮力とどう関係するのかを整理します。
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引張力とは部材の長さを伸ばす力です。引張力の作用する部材は「伸び」により元の長さより長くなります。逆に、部材の長さを縮める(短くする)力を「圧縮力」といいます。
今回は、引張力の意味、計算、読み、単位、圧縮力との関係、引張応力の公式について説明します。似た用語に引張応力があります。引張応力の詳細は下記が参考になります。
引張応力とは?意味・公式(σ=P/A)・求め方・応力度の違い
引張力とは部材の長さを伸ばす力です。下図をみてください。部材を伸ばす方向に力が作用しており、この力が引張力です。当然、引張力の作用で部材は元の長さより長くなります。
また、引張力は軸方向に作用する「軸方向力」の1つです。軸方向力(軸力)は記号のNで表します。
引張力の作用する部材の断面には、部材内部に生じる力(応力)である引張応力が作用します。なお、部材を縮める力を「圧縮力」といいます。
引張応力とは?意味・公式(σ=P/A)・求め方・応力度の違い
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引張力と圧縮力は対の関係にある力です。下図をみてください。引張力は部材が伸ばす力で、圧縮力は部材を縮める力です。つまり、引張力と圧縮力は「作用方向のみ異なる力」といえます。
引張力と圧縮力の関係は下記も参考になります。
引張応力と圧縮応力の違いとは?符号・計算式と材料別の強度比較(コンクリート・鉄)
せん断力とは、部材に作用するずれ合う1組の力です。
上図のように力が作用すると部材は、ずれるように変形します。
引張応力の公式は下記の通りです。
・引張応力=引張力÷断面積
たとえば、ある部材に10kNの引張力が作用しており断面積は10cm2のとき、部材に生じる引張応力は「引張応力=10kN/10cm2=1kN/cm2」です。
引張力の読み方は「ひっぱりりょく」です。関係用語の読み方を下記に示します。
・引張応力 ⇒ ひっぱりおうりょく
・引張応力度 ⇒ ひっぱりおうりょくど
・圧縮応力 ⇒ あっしゅくおうりょく
・圧縮応力度 ⇒ あっしゅくおうりょくど
引張力の単位はkNまたはNです。力の単位は下記が参考になります。
ニュートン(N)とは?1kg・100gは何N?力の単位の大きさと換算
混同しやすい用語
引張応力度
引張応力度は材料を引き伸ばす方向の応力で、圧縮とは向きが逆です。
コンクリートは圧縮に強く引張に弱い点が特徴です。
圧縮応力度
圧縮応力度は材料を縮める方向の応力です。
コンクリートは圧縮強度が高く引張強度が低いため、鉄筋で引張を補います。
引張力を整理した表を示します。
| 項目 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| 引張力 | 部材を伸ばす方向に作用する力 | 軸方向力の一種(記号:N) |
| 圧縮力 | 部材を縮める方向に作用する力 | 引張力と対の関係 |
| 引張応力の公式 | 引張応力=引張力÷断面積 | 単位:kN/cm2 など |
今回は、引張力について説明しました。
引張力とは部材を伸ばす力です。
引張力が作用する部材には伸びが生じ、元の長さより長くなります。
また、引張力が作用する部材の断面には引張応力が生じます。
引張応力、引張応力と圧縮応力の関係は下記が参考になります。
引張応力とは?意味・公式(σ=P/A)・求め方・応力度の違い
引張応力と圧縮応力の違いとは?符号・計算式と材料別の強度比較(コンクリート・鉄)
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