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垂直応力とは？意味・公式（σ）・計算・応力度との違い

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垂直応力とは、垂直方向（鉛直方向）に作用する応力です。垂直応力には、引張応力と圧縮応力があります。今回は垂直応力の意味、公式と計算法、単位、垂直応力と垂直応力度の違いを説明します。※引張応力、圧縮応力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

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

なお、垂直と鉛直の意味は下記をご覧ください。

鉛直と垂直の違いとは？意味・鉛直方向・水平方向をわかりやすく解説

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垂直応力とは？

垂直応力とは、垂直方向に作用する応力のことです。

※物を引っ張ると、引っ張る力と釣り合うために、物の内部に力が生じます。これが応力です。また、力の方向には、垂直方向と鉛直方向があります。垂直方向の外力に対する応力なので、「垂直応力」ですね。

応力は下記が参考になります。

応力とは？意味・種類・記号と求め方、応力度との違い

下図をみてください。垂直方向の外力、垂直応力、垂直応力度の関係を示しました。

建築では、外力と釣り合う内力を「応力」、単位面積当たりの応力を「応力度」といいます。しかし、他分野では応力（＝応力度）の意味で使うことも多いです。今回は、応力の意味を「単位面積当たりの応力」として扱いますね。

※応力度の意味は、下記が参考になります。

応力度とは？種類・計算方法・応力との違い

垂直応力度とは？1分でわかる意味、求め方、単位、記号の読み方、問題の解き方

また、垂直応力と垂直応力度の違いは後述しました。

垂直応力の公式と計算

垂直応力は下式で計算します。

σ＝Ｐ／Ａ

σは垂直応力、Ｐは垂直方向の荷重、Ａが断面積です。

また、下式でも計算可能です。

σ＝Ｅε

σは垂直応力、Ｅはヤング係数、εはひずみです。※εは変形量を元の部材長さで除した値です。ヤング係数、ひずみは下記が参考になります。

ヤング係数（弾性係数）とは？求め方と公式、単位、材料ごとの値【図解】

ひずみ・ひずみ度とは？意味・公式（ΔL/L）・単位・応力との関係を解説

下図をみてください。ある部材にＰ＝10ｋＮが作用し、断面積Ａが100m㎡です。

垂直応力は下記です。

σ＝Ｐ／Ａ＝10×10＾3／100＝100N/m㎡

垂直応力の種類

垂直応力は下記の２種類あります。

• ・引張応力
• ・圧縮応力

引張力と圧縮力で、荷重の方向が違いますが、計算式自体は前述した通りです。但し、引張と圧縮では、部材に与える影響が全く異なります。違いをよく理解してくださいね。

下記が参考になります。

引張力と圧縮力の違いとは？符号・強度・記号（σt・σc）を解説

垂直応力の単位

垂直応力（＝垂直応力度）の単位は下記です。

• N／m㎡
• kN／㎡

垂直応力（度）の単位は？意味・記号と読み方・例題（N/mm²の使い方）

応力の単位とは？N・MPa・N/mm²の種類・読み方と換算

垂直応力と垂直応力度の違い

垂直応力と垂直応力度の違いを下記に整理しました。

• 垂直応力　　⇒部材に垂直方向の荷重が作用したときの内力（部材内部に生じた力）
• 垂直応力度　⇒単位面積当たりの垂直応力

建築では、垂直応力と垂直応力度を使い分けることを覚えてくださいね。下記も参考にしてください。

垂直応力度とは？1分でわかる意味、求め方、単位、記号の読み方、問題の解き方

垂直応力を整理した表を示します。

項目	内容	備考
垂直応力の公式	σ＝P／A（荷重÷断面積）	単位：N/mm2
引張応力	部材を引っ張る方向の垂直応力	正の値で表す
圧縮応力	部材を押し縮める方向の垂直応力	負の値で表す

まとめ

今回は垂直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。今回は、垂直応力（＝垂直応力度）で説明しましたが、建築では意味が異なることを覚えてくださいね。垂直応力には引張応力と圧縮応力もあります。２つの違いを理解してください。

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

垂直応力（度）の単位は？意味・記号と読み方・例題（N/mm²の使い方）

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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、社会人の方に役立つ知識を、分かりやすくお伝えします。


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