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耐力とは？意味・降伏点との違い・0.2%耐力・引張強さをわかりやすく解説

この記事の要点

耐力とは構造物・部材が外力に抵抗できる最大の力（N・kN）のことで、鋼材では降伏点（降伏応力度×断面積）が耐力に対応する。

「強度」は単位面積あたりの耐力（応力度：N/mm2）であり、耐力と強度は「耐力＝強度×断面積」の関係で結ばれている。

この記事では、耐力とは何か、降伏点とどう違うのか、0.2%耐力と引張強さはどう関係するのかを整理します。

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耐力は鋼材の降伏強さ（降伏耐力）のことです。降伏点が明確に表れない鋼材では、ひずみが0.2％時点の応力度を0.2％オフセット耐力といいます。

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耐力とは？

また、これを単に耐力といいます。今回は、耐力の意味、単位、降伏点との関係、求め方、記号、引張強さと強度の関係について説明します。

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耐力とは？

耐力とは、鋼材が降伏するときの応力度です。降伏耐力ともいいます。また、降伏が明確に表れない鋼材では、ひずみが0.2％時点での応力度を耐力とします（0.2％オフセット耐力ともいう）。

なお、ひずみが0.2％を超えると永久ひずみが残ると考えられます。

※降伏耐力は降伏点ともいいます。下記が参考になります。

降伏点とは？1分でわかる意味、求め方、SS400の値、単位、引張強さ

永久ひずみ、塑性の意味は下記が参考になります。

弾性と塑性の性質について

下図に降伏点、引張耐力の関係を示します。

一方、建築の構造計算では、耐力のことを

許容応力度計算が簡単にわかる、たった3つのポイント

終局耐力とは？1分でわかる意味、求め方、降伏耐力との違い、鉄骨

などの意味で使います。許容耐力とは、部材が降伏しない最大の耐力のことです。終局耐力は、建物が崩壊するときの部材の耐力です。

許容耐力は、許容応力度計算で、終局耐力は保有水平耐力計算で使います。

許容応力度計算が簡単にわかる、たった3つのポイント

保有水平耐力とは？意味・計算・必要保有水平耐力との違い

鋼材の耐力と、構造計算で使う耐力の違いは、単位をみればよく分かります。下記に違いを整理しました。

鋼材の耐力　⇒　N／ｍ㎡

構造計算で使う耐力　⇒　ｋN、ｋNm

鋼材の耐力は、応力度の単位です。一方、構造計算で使う耐力は、「力そのもの」です。

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耐力の読み方

耐力は、「たいりょく」と読みます。関係する用語を下記に示します。

許容耐力　⇒　きょようたいりょく

終局耐力　⇒　しゅうきょくたいりょく

耐力の単位

耐力の単位は、前述したように「鋼材に使う場合」「構造計算で使う場合」で違います。下記に単位を示します。

鋼材の耐力　⇒　N／ｍ㎡

構造計算で使う耐力　⇒　ｋN、ｋNm

耐力と降伏点の関係

鋼材の降伏点（降伏耐力）を、単に耐力といいます。

また、降伏点が明確に表れない鋼材では、ひずみが0.2％時点の応力度を降伏耐力とします。

降伏点とは？1分でわかる意味、求め方、SS400の値、単位、引張強さ

耐力の求め方

鋼材の耐力は、鋼種ごとに値が規定されます。鋼材の種類は、下記が参考になります。

鋼材の種類は？種類一覧・用途と材質の特徴・記号（SS・SN・SM材の違い）

耐力と引張強さの関係

鋼材の引張強さを、引張耐力ともいいます。降伏耐力（耐力）をむかえた後、応力度が上昇し引張耐力に到達します。※引張耐力の意味は、下記が参考になります。

引張強さの求め方・単位・降伏点との違い【鋼材データ付き】

下図をみてください。鋼材の降伏耐力、引張強さの関係を示します。

降伏耐力

耐力の記号

耐力の記号は、

σｙ

です。構造計算の場合、曲げ耐力やせん断耐力を

で表すこともあります。

耐力と強度の関係

梁に荷重Ｐが作用しています。この梁はＰに耐えることが出来るのでしょうか？　『梁が何ｋＮの力まで耐えることができるのか？』、

これを耐力と言います。耐力の単位はｋＮで表すことがポイントです。

外力に対して比較するときは、外力10ｋＮ＜耐力20ｋＮとい表します。

強度は単位面積当たりの耐力です。耐力を面積で除した値が、強度となります。強度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

混同しやすい用語

耐力（たいりょく）

部材または構造物が外力に抵抗できる力の大きさで、単位はN・kNなど力の単位で表す（例：許容耐力・終局耐力）。

強度に対して、耐力は断面積を含めた部材全体としての抵抗力であり、断面が大きいほど耐力は大きくなる。

強度（きょうど）

単位面積あたりの耐力（応力度）で、単位はN/mm2（MPa）などで表す材料固有の特性（例：降伏強度・引張強度）。

耐力に対して、強度は材料の特性値であり断面積に依存しない。

「耐力＝強度×断面積」の関係で耐力に変換できる。

耐力の種類と単位を整理した表を示します。

項目	内容	備考
鋼材の耐力（降伏耐力）	N/mm2（応力度の単位）	降伏点が明確でない場合は0.2%オフセット
許容耐力	kN・kNm（力の単位）	降伏しない最大の耐力。許容応力度計算で使用
終局耐力	kN・kNm（力の単位）	崩壊時の耐力。保有水平耐力計算で使用