この記事の要点
σ(シグマ)は、ギリシャ文字の一つです。
建築・構造力学では、応力度(単位面積あたりの力:N/mm²)を表す記号として使います。
引張応力度・圧縮応力度・曲げ応力度など、様々な応力度に使われます。
数学では大文字のΣ(Σ)が「和」を表す記号として使われますが、小文字のσ(応力度)とは別の意味です。
数学ではΣ(大文字)が「数の総和」を表す記号として使われ、建築のσ(応力度)とは意味が全く異なる。
この記事では、σとは何か、σはどう読むのかを整理します。
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σは構造力学や材料力学では、「応力度」「応力」の意味で使います。
数学ではΣ(ラージシグマ)を総和計算の記号として使います。
今回はσの意味、読み方、建築での意味、数学での使い方、各公式について説明します。
※建築では色々なギリシャ記号を使います。
εについては下記が参考になります。
応力度、応力の意味は下記をご覧ください。
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σとは、構造力学や材料力学では、「応力度」や「応力」の意味で使います。ギリシャ記号です。建築の構造力学(材料力学)では、応力度の意味で使うことが多いです。
σを単に「しぐま」と読みます。応力度、応力については下記が参考になります。
ただ、数学では全く違う意味です。数学では、σではなくΣと書きます。Σは、数の総和という意味です。エクセルの計算式に「sum」があります。ΣとSumは似た意味ですね。
σは「しぐま」と読みます。数学で使うΣは「らーじしぐま」です。ただ、σとΣを混用しないときは、単に「しぐま」と読んでもいいでしょう。下記も参考にしてください。
σ(シグマ)小文字の書き方・手書き方法と標準偏差との関係を解説
σcとは?1分でわかる意味、求め方、σs、σtとの違い、σc/fc+σb/fbとの関係
建築では使うσは、応力度という意味です。σは色々な公式に使います。
σ(応力度)の公式を下記に整理します。
・σ=Eε
・σ=M/Z
・σ=P/A
σは応力度、Eはヤング係数、εはひずみの記号です。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】
また、Mは曲げモーメント、Zは断面係数の意味です。詳細は下記が参考になります。このとき計算するσを曲げ応力度といいます。
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
Pは軸力、Aは断面積です。軸力が作用する部材に生じる応力度です。応力度の種類は下記が参考になります。
数学では小文字のσではなく、「Σ」と書きます。Σは数の総和(合計)です。Σは下記のように使います。
上式の「5」は、「i+1」の計算を5回繰り返すという意味です。さらに、iを5まで変えて計算します。i=1とは、「1から計算を始める」意味です。上式の総和の計算は、下記です。
総和=(1+1)+(2+1)+(3+1)+(4+1)+(5+1)=20
です。
混同しやすい用語
σ(スモールシグマ):建築での意味=応力度
構造力学・材料力学で使うギリシャ文字。
単位はN/mm2やkN/m2で、外力に対して断面に生じる「単位面積あたりの力」。
数学のΣ(ラージシグマ)と字形が似ており混同しやすいが、建築のσは応力度、数学のΣは「合計(総和)」を表す。
Σ(ラージシグマ):数学での意味=総和
数学・統計学でデータや数列の合計(Σ記号=sum)を表す記号。
建築の応力度σとは全く別の概念。
統計では標準偏差にもσが使われるが、構造力学で出てくるσはすべて「応力度」と理解する。
σを整理した表を示します。
| 項目 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| σ=Eε | ヤング係数×ひずみ | 弾性応力度の基本式 |
| σ=M/Z | 曲げモーメント÷断面係数 | 曲げ応力度の計算 |
| σ=P/A | 軸力÷断面積 | 軸応力度(引張・圧縮) |
今回はσについて説明しました。
意味が理解頂けたと思います。
建築で、σは応力度や応力の意味です。
ただ、数学や物理では、Σで表し、数の総和を意味します。
両者の違いを覚えてくださいね。
また、建築ではσ(スモールシグマ)ですが、数学ではΣ(ラージシグマ)です。
建築では色々なギリシャ記号を使います。
εについても勉強してくださいね。
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意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。
