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曲げ応力の単位とは｜N/mm²・MPaの換算と曲げモーメントとの関係式を解説

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曲げ応力の単位曲げ応力の単位は「N/mm2」で、単位面積当たりの力の単位を表します。

また、曲げ応力は曲げモーメントにより部材断面に生じる軸方向応力で「曲げ応力＝曲げモーメント÷断面係数」等の公式から算定できます。

今回は、曲げ応力の単位、mpaとの関係、単位換算、曲げ応力と曲げモーメントの関係と公式について説明します。

曲げ応力の詳細は下記が参考になります。

曲げ応力とは？1分でわかる意味、公式と演習問題、単位、曲げ応力度との違い

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曲げ応力の単位は？mpaとの関係

曲げ応力の単位は「N/mm2」で単位面積当たりの力の単位を表します。

曲げ応力は曲げモーメントによる軸方向応力で「曲げ応力＝曲げモーメント÷断面係数」で求めます。

曲げモーメントの単位はNm、断面係数の単位はmm3なので、曲げ応力の単位は「N/mm2」だとわかりますね。

なお、単位面積当たりの力の単位は「圧力の単位」ともいえるので、MpaやGpaであらわしても問題ないでしょう。

曲げ応力、N/mm2とMpaの関係は下記が参考になります。

曲げ応力とは？1分でわかる意味、公式と演習問題、単位、曲げ応力度との違い

N/mm²からMPaの換算は？計算と値、Pa・kgf/cm²の換算

曲げ応力の単位換算は？

曲げ応力の単位換算を下記に示します。曲げ応力の単位は「単位面積当たりの力の単位」です。面積の単位、力の単位をそれぞれ単位換算して計算すれば単位換算できますね。

1n/m㎡ ⇒ 1000000n/㎡

1n/m㎡ ⇒ 100n/c㎡

1kgf/m㎡ ⇒ 10.2n/m㎡

1kN ⇒ 1000N

1kgf ⇒ 0.0102kN

1Pa ⇒ 1N/㎡

1Mpa ⇒ 1N/m㎡

応力の単位換算の詳細は下記が参考になります。

応力の単位換算は？N/mm²・kgf/mm²・MPaの変換方法と実務での使い方

曲げ応力と曲げモーメントの関係と公式は?

曲げ応力と曲げモーメントの関係と公式を下記に示します。

上式より、曲げ応力は曲げモーメントを断面二次モーメントで割り算して上図に示すy1またはy2を掛け算した値ですね。また、Z＝I／yとしてZを断面係数と定義すれば、曲げ応力の公式は

が得られます。

上式より、曲げ応力は「曲げモーメントを断面係数で割り算した値」といえますね。

曲げ応力についてもう少し解説します。

部材に曲げモーメントが作用すると下図のように変形します。

このとき部材の上側は縮み、下側は伸びますが、伸びも縮みもしない面があります。

この面を中立面といい、中立面と断面が交わる軸を中立軸といいます。

部材に伸びが生じるとき引張力が作用し、縮むとき圧縮力が作用します。

つまり、曲げ応力は中立軸を境に断面の上側では圧縮応力、下側には引張応力が作用します。

よって、曲げ応力は「曲げモーメントにより部材断面に生じる軸方向応力」です。

なお、図のように曲げ応力は断面の最外縁で最大（最小）となり中立軸で0です。

曲げ応力の公式の導出は下記が参考になります。

梁の曲げ応力度の計算と誘導方法｜公式の意味と建築設計への応用

曲げ応力の単位を整理した表を示します。

項目	内容	備考
基本単位	N/mm2	1N/mm2＝1MPa
換算例	1N/mm2＝1000000N/m2	kN・m→N・mmの換算に注意
算定式	曲げ応力＝M÷Z	M：曲げモーメント、Z：断面係数

まとめ

今回は、曲げ応力の単位について説明しました。

曲げ応力の単位は「N/mm2」で、単位面積当たりの力の単位で表します。

また、曲げ応力は曲げモーメントにより断面に生じる軸方向応力で、曲げ応力＝曲げモーメント÷断面係数で算定します。

曲げ応力、曲げモーメントの詳細は下記が参考になります。

曲げ応力とは？1分でわかる意味、公式と演習問題、単位、曲げ応力度との違い

曲げモーメントとは？わかりやすい意味・正負の考え方と計算方法（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

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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