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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

垂直応力度とは、部材の切断面（断面）に対して垂直方向の応力度です。部材の軸方向と直交方向の断面に垂直な応力度は「軸応力度」ともいいます。垂直応力度は断面に垂直な応力度なので「斜め方向」に生じることもあります。切断面次第で、垂直応力度の方向や値は変わります。

今回は、垂直応力度の意味と求め方、単位、記号の読み方、問題の解き方について説明します。任意の断面における垂直応力（斜め方向に生じる垂直応力）の考え方など、下記も参考になります。

垂直応力とは？1分でわかる意味、公式、計算、単位、垂直応力度との違い

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垂直応力度とは？求め方

垂直応力度とは、部材の切断面（断面）に対して垂直方向の応力度です。下図に垂直応力度の例を示します。

上図のように、部材の軸方向と直交方向の切断面に「垂直な応力度（垂直応力度）」は「軸応力度（軸方向応力度）」ともいいます。

軸応力度の求め方は「軸方向に作用する荷重÷断面積」です。軸応力の詳細は下記をご覧ください。

軸方向力とは？1分でわかる意味、読み方、軸力との違い、求め方、圧縮軸力と引張軸力

また、部材を斜めに切断します。斜め方向の切断面に対する垂直応力度は「斜め方向」に生じます。※またせん断応力度も生じます。下図ではせん断応力度の矢印を省略した。

垂直は鉛直とは異なります。切断面次第で垂直応力度の方向は変わることを覚えてくださいね。垂直応力、任意断面の垂直応力の詳細は下記が参考になります。

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垂直応力度の単位

垂直応力度の単位は「N/m㎡」を使うことが多いです。その他、状況に応じてkN/㎡、N/㎡、kN/m㎡などを用いてもよいでしょう。ただし、いずれの単位も「単位面積当たりの力」です。

垂直応力の単位は？1分でわかる単位と意味、記号と読み方、例題

垂直応力度の記号と読み方

垂直応力度の記号は「σv」又は「σ」を使うことが多いです。σvの「ｖ」は、垂直を意味する英単語のverticalの頭文字をとっています。σは「しぐま」と読みます。応力度の記号は下記も参考になります。

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垂直応力度を求める問題（例題）

下図に示す部材の切断面A-A'における垂直応力度を求めましょう。部材の直径は10cm、引張力は30kNとします。ただし、垂直応力度の単位は「N/m㎡」とします。

部材の直径10cmなので、円の面積＝5*5*3.14=78.5c㎡＝7850m㎡、引張力＝30kN=30*1000=30000Nです。あとは割り算するだけなので、

垂直応力度＝30000÷7850＝3.8N/m㎡

となります。

まとめ

今回は、垂直応力度について説明しました。垂直応力度とは、部材の切断面に対して垂直方向に生じる応力度です。垂直と鉛直は違います。垂直応力度が必ずしも軸方向に作用するとは限りません。切断面次第で、斜め方向に作用することもあるのです。垂直応力の意味など下記も参考にしてくださいね。

垂直応力とは？1分でわかる意味、公式、計算、単位、垂直応力度との違い

垂直応力の単位は？1分でわかる単位と意味、記号と読み方、例題

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• 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。
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