この記事の要点
応力の単位は、応力の種類で変わります。
また、応力と応力度の違いで単位が変わります。
この記事では、応力の単位はどう読むのか、N・MPa・N/mm²の種類はどう違うのか、応力と応力度で単位はどう変わるのかを整理します。
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応力の単位は重要です。単位を間違えて計算すると、全く異なる答えになるからです。構造計算や、構造力学では単位変換は当たり前に行います。今回は応力の単位と、換算、種類、読み方、各単位の使い方を説明します。※荷重の単位は下記が参考になります。
単位荷重とは?N・kN・kN/m²の換算と構造設計での使い方
建築分野の方は「応力と応力度の違い」を理解しましょう。下記が参考になります。
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応力の単位は、応力の種類で変わります。また、応力と応力度の違いで単位が変わります。各応力・応力度の単位を理解してください。
工学で、単位はとても大切です。NとkNは1文字の違いですが、意味は全く違います。1文字の違いで、3桁も値が変わるからです。構造計算をするとき、単位を合わせるクセを付けましょう。※荷重の単位は下記が参考になります。
単位荷重とは?N・kN・kN/m²の換算と構造設計での使い方
応力の種類と単位を下記に整理しました。各応力の意味は、それぞれのリンクを確認しましょうね。
・引張応力 ⇒N、kN
引張応力とは?意味・公式(σ=P/A)・求め方・応力度の違い
・圧縮応力 ⇒N、kN
圧縮応力とは?意味・求め方・記号σc・軸方向圧縮応力度との違いを解説
・曲げモーメント ⇒N・mm、kN・m
・せん断力 ⇒N、kN
応力度の種類と単位を下記に整理しました。
・引張応力度 ⇒N/m㎡(mpa)、kN/㎡
・圧縮応力度 ⇒N/m㎡(mpa)、kN/㎡
・曲げ応力度 ⇒N/m㎡(mpa)、kN/㎡
梁の曲げ応力度の計算と誘導方法|公式の意味と建築設計への応用
・せん断力応力度 ⇒N/m㎡(mpa)、kN/㎡
下記も参考にしてください。
応力の単位と換算を下記に整理しました。
NをkNに換算すると、
です。
kNをNに換算すると、
です。
N・mmをkN・mに換算すると、
です。
kN・mをN・mmに換算すると、
です。
N/m㎡をkN/㎡に換算すると、
です。
kN/㎡をN/m㎡に換算すると、
です。
N/m㎡をmpaに換算すると、
です。単位換算しても、値が変わらないので簡単ですね。
応力の単位換算は、下記も参考にしてください。
応力の単位換算は?N/mm²・kgf/mm²・MPaの変換方法と実務での使い方
応力の単位と読み方を下記に整理しました。
下記も参考にしてください。
ニュートン(N)とは?1kg・100gは何N?力の単位の大きさと換算
1キロニュートン(kN)は何ニュートン(N)とは?1分でわかる値、換算、何キログラム(kg)
混同しやすい用語
応力 vs 応力度
応力は部材断面に生じる内力(N、kNなど)で、応力度は単位面積あたりの応力(N/mm2など)です。
建築構造力学では両者を明確に区別します。
N/mm2 vs N/m2
N/mm2は1平方ミリメートルあたりの力で、N/m2(Pa)は1平方メートルあたりの力です。
1N/mm2=1,000,000N/m2=1MPaの関係があります。
N vs kN
kN(キロニュートン)はN(ニュートン)の1000倍で、1kN=1000Nです。
構造計算では大きな力を扱うためkNがよく使われます。
| 単位 | 記号 | 換算 | 用途 |
|---|---|---|---|
| ニュートン | N | 1 N = 0.001 kN | 力の基本単位 |
| キロニュートン | kN | 1 kN = 1,000 N | 建築荷重の表示 |
| N/mm2(MPa) | N/mm2 | 1 N/mm2 = 1 MPa | 応力度・材料強度 |
| キロニュートン毎平方メートル | kN/m2 | 1 kN/m2 = 1 kPa | 地盤反力・荷重 |
| キログラム重毎平方センチメートル | kgf/cm2 | 1 kgf/cm2 ≒ 0.098 N/mm2 | 旧単位系 |
今回は応力の単位について説明しました。意味が理解頂けたと思います。単位の換算はとても大切です。応力や応力度の計算は、単位を間違えないよう注意したいですね。下記も併せて学習しましょう。
応力の単位換算は?N/mm²・kgf/mm²・MPaの変換方法と実務での使い方
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応力の単位は何によって変わりますか?
応力の種類によって変わります。また、応力と応力度の違いによっても単位が変わります。
応力の単位を間違えるとなぜ問題ですか?
単位を間違えて計算すると全く異なる答えになるからです。NとkNは1文字違いですが3桁も値が変わるため、構造計算では単位を合わせるクセを付けることが重要です。
