せん断剛性とは？1分でわかる意味、計算、単位、ヤング率、曲げ剛性との関係
この記事の要点
せん断剛性 K＝GA/L（G：せん断弾性係数、A：断面積、L：部材長さ）で表され、せん断変形に対する抵抗性を示します。
Kが大きいほどせん断変形は小さく（かたく）なります。
曲げ剛性 EI とは式の形が異なります。
この記事では、せん断剛性とは何か、せん断剛性の単位は何か、曲げ剛性とどう関係するのか、せん断剛性はどう求めるのかを整理します。
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せん断剛性（せんだんごうせい）とは、せん断力に対する物のかたさ（せん断変形に対する抵抗性）を表す値です。
せん断剛性K＝GA／Lで計算します。
Gはせん断弾性係数（横弾性係数）、Aは断面積、Lは部材長さです。
今回はせん断剛性の意味、計算、単位、ヤング率、曲げ剛性との関係について説明します。
せん断弾性係数の求め方、曲げ剛性の意味は下記が参考になります。
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せん断剛性とは？計算、ヤング率との関係
せん断剛性（せんだんごうせい）とは、せん断力に対する物のかたさ（せん断変形に対する抵抗性）を表しています。せん断剛性Kは下式で計算します。
Gはせん断弾性係数（横方向のヤング率）、Aは断面積、Lは部材長さです。また、せん断剛性とせん断力は下記の関係があります。
せん断弾性係数、ヤング率の詳細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】
よって、せん断剛性Kが大きいほどせん断変形は小さく（せん断力に対してかたく）なります。下図をみてください。長方形の物体にせん断応力τが生じています。
γはせん断変形です（※せん断力による変形角）。また、せん断応力度は
です。
上式の関係性から、下式のようにせん断応力と変形量との関係が得られます。
剛性の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
せん断剛性の単位
せん断剛性の単位は
N/mm
N/m
kN/cm
kN/m
などを使います。せん断剛性だけでなく剛性の単位の次元は「力÷長さ」です。剛性の単位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
せん断剛性と曲げ剛性との違い
せん断剛性と曲げ剛性の違いを下記に示します。
せん断剛性 ⇒ せん断力に対する物のかたさ（せん断変形に対する抵抗性を表す）
曲げ剛性 ⇒ 曲げモーメントに対する物のかたさ（曲げ変形に対する抵抗性を表す）
曲げ剛性の詳細は下記も参考になります。
曲げ剛性の単位は？1分でわかる意味、軸剛性との違い、梁、eiとの関係
混同しやすい用語
せん断剛性と曲げ剛性の違い
せん断剛性（K）：せん断力に対する抵抗性。
K＝GA/L で計算します。
曲げ剛性（EI）：曲げモーメントに対する抵抗性。
E（ヤング係数）とI（断面2次モーメント）の積です。
どちらも「力に対するかたさ」ですが、対象とする力（せん断力 vs. 曲げモーメント）と式の形が異なります。
せん断剛性を整理した表を示します。
| 項目 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| せん断剛性の公式 | K＝GA/L | G：せん断弾性係数、A：断面積、L：部材長さ |
| 曲げ剛性との違い | 曲げ剛性はEI（ヤング係数×断面2次モーメント） | 対象とする変形がせん断か曲げかで異なる |
| せん断剛性の単位 | N/mm、kN/m など（力÷長さ） | 剛性全般の次元は「力／長さ」 |
まとめ
今回はせん断剛性について説明しました。
せん断剛性とは、せん断力に対する物のかたさです。
または、せん断変形に対する抵抗性を意味します。
よって、せん断剛性が大きいほど「せん断変形が小さい（かたい）」部材です。
せん断力、せん断弾性係数、剛性も改めて勉強しましょう。
下記が参考になります。
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