強度・剛性・靭性の違いとは？意味・相関・わかりやすい例を解説

この記事の要点

強度は「どの程度の力に耐えられるか」を示す値、剛性は「変形（伸び・縮み・ずれ）のしにくさ」を示す値で、両者は独立した指標です。

糸のように強度はあるが剛性が小さい材料もあり、強度が高ければ剛性も高いと思い込まないことが重要です。

この記事では、強度・剛性・靭性の違いとは何かを整理します。

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強度と剛性の違い強度と剛性は、全く違う意味です。

強度は、「物体がどの程度の力に耐えられるか表す値」で、剛性は「物体の伸び・縮み・ずれ（変形）のしにくさを表す値」です。

２つの違いがわかる面白い材料があります。

糸です。

細い糸でも、重い物を吊るすことができます。

一方で、少しの力で「ぐにゃぐにゃ」に変形します。

糸は、「強度はあるが剛性の無い」材料といえます。

強度と剛性が全く違う指標だとわかるでしょう。

今回は、強度と剛性の違い、相関、靭性との関係について説明します。強度、剛性の意味は、下記が参考になります。

強度とは？意味・単位・種類・応力と剛性の違い

剛性とは？変形しにくさの意味・強度との違い・計算式・単位を解説

靭性の意味は、下記が参考になります。

靱性（じんせい）とは？意味・靭性のある材料と建物の耐震性・脆性との違い

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強度と剛性の違いは？

強度と剛性の違いを、下記に示します。

強度　⇒　どの程度の力に耐えられるか示す値。強さの度合い。

剛性　⇒　変形（伸び、縮み、ずれ）のしにくさを示す値

強度の高い材料は、大きな力に耐えることができます。

重い物を吊るしたり支えても、壊れることが無いでしょう。

剛性の高い材料は、力を加えても変形が小さいです。

下図をみてください。

剛性の高い材料を引張るとき、剛性の低い材料に比べて「伸びる量」が少ないですね。

剛性と変形

強度、剛性の意味は、下記も参考になります。

強度とは？意味・単位・種類・応力と剛性の違い

剛性とは？変形しにくさの意味・強度との違い・計算式・単位を解説

強度は材料毎に値が変わります。鋼材とコンクリートでは、強度が全く違います。鋼材とコンクリートの強度は、下記が参考になります。

強度とは？意味・単位・種類・応力と剛性の違い

設計基準強度と品質基準強度の違いと、5分で分かるそれぞれの意味

剛性は材料のヤング係数（弾性係数、弾性定数、ヤング率などという）、断面の形状が関係します。詳細は、下記が参考になります。

剛性とは？変形しにくさの意味・強度との違い・計算式・単位を解説

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】

強度と剛性の相関

強度の高い材料は、剛性も高いと思いがちです。実際は、強度と剛性に相関は無いです。前述した「糸」は、強度は高いですが剛性の小さな材料です。石は、圧縮強度は高く剛性も高いですが、引張強度は極端に小さいです。

強度が高ければ剛性も高い、と考えないよう注意してください。

強度と剛性、靭性との関係

靭性の意味を、下記に示します。

靭性　⇒　材料の粘り強さ。鋼材は粘り強い。反対の意味の用語が脆性。

強度、剛性と同様に、建築物の耐震性に影響する指標です。靭性の意味は、下記も参考になります。

靱性（じんせい）とは？意味・靭性のある材料と建物の耐震性・脆性との違い

混同しやすい用語

「強度」と「剛性」

強度は材料・部材がどの程度の力に耐えられるかを表す値（降伏点・破断強度など）。

「剛性」と「靭性」

剛性は変形のしにくさを表す値。

剛性が高いほど同じ荷重でも変形が小さい。

靭性は材料の粘り強さで、大変形しても急激に破壊しない性質。

強度と剛性の違いを整理した表を示します。

項目	内容	備考
強度	どの程度の力に耐えられるかを表す値	材料の種類（鋼・コンクリート等）により異なる
剛性	変形（伸び・縮み・ずれ）のしにくさを表す値	ヤング係数と断面形状に依存する
靭性	破断までのエネルギー吸収能力	強度・剛性と合わせて耐震設計で重視される