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）

この記事の要点

「垂直応力」と「垂直応力度」は建築では同じ意味で使われることが多いが、厳密には違う。単位はN/m²（Pa）とN/mm²（MPa）の両方が登場し、変換を間違えると計算が一桁ずれる。

正しい単位の使い方と、計算例を確認する。

一般的に用いる単位（N/m㎡）を覚えておき、場合によってはその他の「力の単位/断面積の単位」となる単位を用いても良いでしょう。

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垂直応力（※建築の構造力学では垂直応力度という）の単位は「N/m㎡」が一般的です。

一般的に用いる単位（N/m㎡）を覚えておき、場合によってはその他の「力の単位/断面積の単位」となる単位を用いても良いでしょう。

ただし、垂直応力の値が小さく、あるいは大きくなり過ぎないよう配慮が必要です。

例えば、垂直応力の単位に「N/㎡」を使うと「値が大きくなり過ぎる」恐れがあるので注意しましょう。

今回は、垂直応力の単位と意味、記号の読み方、例題について説明します。なお、建築の構造力学では「単位面積当たりの応力」を「応力度」といいます。よって「垂直応力度」と「垂直応力」では意味が違います。下記も勉強しましょう。

垂直応力の単位と意味は？

垂直応力（※建築の構造力学では垂直応力度という）の単位は「N/m㎡」が一般的です。場合によってはその他の「力の単位/面積の単位」となる単位を用いても良いでしょう。例えば、

・kN/㎡

・N/c㎡

・N/㎡

などがあります。ただし、垂直応力の値が「小さく、大きくなり過ぎないよう」注意が必要です。例えば、建築物に生じる垂直応力の単位に「N/㎡」を用いると、値が「大きくなり過ぎ」ます。

また、建築の構造力学では「単位面積当たりの応力」を「応力度」といいます。よって前述した垂直応力も「垂直応力度」といいます。

垂直応力とは、垂直方向に生じる応力（※応力度）です。垂直応力、垂直応力度の詳細は下記が参考になります。

垂直応力の記号は「σ（しぐま）」です。σの詳細は下記が参考になります。

下図の部材に圧縮力10kNが作用しています。A-A'断面に垂直な断面に生じる（部材軸方向に生じる）応力を求めてください。なお、垂直応力の単位は「N/m㎡」とします。

垂直応力を求める例題

A-A'に対して垂直な方向は「軸方向」ですね。軸方向に生じる応力度は、力÷面積で算定できます。よって、

σ＝P÷A=10×10^3÷(10×10^2)=10N/m㎡

ですね。

混同しやすい用語

垂直応力（内力としての応力）

部材に垂直方向の荷重が作用したとき、部材内部に生じる力そのもの。

建築の構造力学では「応力」と「応力度」を区別して扱う。

垂直応力度（単位面積あたりの応力）

垂直応力を断面積で除した値（σ＝P/A）。

単位はN/mm2が一般的で、建築の構造力学で一般に「垂直応力」と呼ぶのはこちらを指すことが多い。

試験での問われ方｜管理人の一言

試験では垂直応力度の単位N/mm²（=MPa）と記号σの使い方が問われます。力（N）を面積（mm²）で割った単位であることを理解し、断面積の単位をmm²に統一してから計算する習慣をつけましょう。

kN/m²（=kPa）もN/mm²に換算できます（1N/mm²=1000kN/m²）。荷重と応力度の単位が混在する問題では、計算前に単位を統一することがミスを防ぐ最も重要なステップです。

垂直応力の単位を整理した表を示します。