この記事の要点
弾性係数(ヤング率E)が大きいとは、同じ応力をかけたときの変形量(ひずみ)が小さいことを意味します。
E = σ/εで定義されます。
弾性係数が大きい材料(鋼材:200GPa)・小さい材料(木材:10GPa程度)の一覧と、弾性率・ヤング率・剛性との関係を解説します。
この記事では、弾性係数が大きいとはどういう意味か、小さい場合との違い、材料ごとの一覧を整理します。
【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!約1,100語の用語集+476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット
弾性係数が大きいとは、材料が変形しにくい(かたい)ことを意味します。
逆に、弾性係数が小さい材料では「部材がやわらかい」のです。
今回は、弾性係数が大きいとは、小さいの意味、弾性率とヤング率の違い、弾性係数の一覧、弾性係数が高い材料について説明します。
弾性係数の意味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】
ヤング率が大きいとは?硬さ・変形しにくさとの関係と材料別の比較(図解)
100円から読める!ネット不要!印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める!広告無し!建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事
弾性係数が大きいとは、材料が変形しにくい(かたい)ことを意味します。よって、部材の断面(太さ)が同じでも、弾性係数が大きい材料、小さい材料では変形量が変わります。簡単にいえば
・弾性係数が大きい材料 ⇒ かたい(変形小)
・弾性係数が小さい材料 ⇒ やわらかい(変形大)
ということです。
なお、弾性係数はヤング係数ともいいます。詳細は下記をご覧ください。
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】
弾性係数と弾性率、ヤング率は全て同じ意味です(違いはない)。また、ヤング係数とも言います。下記も参考になります。
代表的な構造材料の弾性係数(ヤング係数E)の一覧を下記に示します。下表の通り、鉄骨、鉄筋(鋼)の弾性係数が高い材料ですね。
| 材料 | ヤング係数E(N/mm2)((kgf/cm2)) | せん断弾性係数G(N/mm2)((kgf/cm2)) | ポアソン比ν |
| 鉄骨 | 2.05×105(2.1×106) | 79,400(810,000) | 0.3 |
| 鉄筋 | 2.05×105(2.1×106) | 79,400(810,000) | 0.3 |
| 普通コンクリート(軽量コンクリート) | 3.35×104×(γ/24)2×(Fc/60)1/3 (2.1×105×(γ/2.3)1.5×√(Fc/200) | (1/2.4)E | 0.2 |
| アルミニウム合金 | 68,600(700,000) | 26,500(270,000) | 0.3 |
鉄筋、コンクリートの弾性係数の詳細は下記をご覧ください。
鉄筋のヤング係数は?求め方、一覧、単位、sd345のヤング係数、コンクリートのヤング係数は?
コンクリートのヤング係数は?3分でわかる意味と求め方、計算、fc24、fc30、圧縮強度との関係
混同しやすい用語
「弾性係数(E)」と「ヤング率(E)」
弾性係数は応力とひずみの比を表す係数の総称。
引張・圧縮の弾性係数は通常ヤング率と同じ意味。
「弾性係数が大きい」と「剛性が高い」
弾性係数が大きいとは材料自体が変形しにくいことを意味する材料定数。
剛性が高いとは部材(形状も含む)が変形しにくいことを表し、断面形状にも依存する。
今回は、弾性係数が大きい、小さいの意味について説明しました。弾性係数が大きいとは、材料がかたい(変形しにくい)ことを意味します。逆に、弾性係数が小さい材料では、変形が大きく、柔らかい材料だといえます。弾性係数の詳細は下記もご覧ください。
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】
【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!約1,100語の用語集+476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット
弾性係数が大きい・小さいとはそれぞれどういう意味ですか。
弾性係数(ヤング率E)が大きいとは材料が変形しにくい(かたい)こと、小さいとは変形しやすい(やわらかい)ことを意味します。E=σ/εで定義され、断面が同じでも弾性係数が大きい材料ほど変形量が小さくなります。
弾性係数・弾性率・ヤング率の関係を説明してください。
弾性係数・弾性率・ヤング率はすべて同じ意味で、ヤング係数とも呼びます。引張・圧縮方向の応力とひずみの比を表す材料定数です。
「弾性係数が大きい」と「剛性が高い」の違いを説明してください。
弾性係数が大きいとは材料自体が変形しにくいことを意味する材料定数です。剛性が高いとは部材(断面形状も含む)が変形しにくいことを表し、材料の弾性係数だけでなく断面形状にも依存します。
