ヤング率が大きいとは？硬さ・変形しにくさとの関係と材料別の比較（図解）
この記事の要点
「ヤング率が大きい」とは、応力をかけても変形しにくい（剛性が高い）材料であることを意味します。
鋼材のヤング率（206,000N/mm²）はコンクリートの約8倍で、同じ力がかかっても鋼材のほうが変形量が少なくなります。
このページではヤング率が大きい・小さい場合の変形量の違い・材料別の比較と構造設計への影響を解説します。
建築材料では鋼材のヤング率が最も大きく、続いてコンクリート、木材、アルミの順になる。
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ヤング率が大きいとは「かたい、変形しにくい」ことを意味します。部材のかたさ（剛性）はヤング率、断面二次モーメント（断面の形状）に比例し、部材の長さに反比例します。
よってヤング率が大きいほど、部材は「外力に対して変形しにくい」といえます。今回は「ヤング率が大きい」の意味、かたさとの関係、ヤング率の大きい（高い）材料について説明します。
ヤング率、断面二次モーメントの意味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】
ヤング率が大きいとは？かたさとの関係
ヤング率が大きいとは「かたい、変形しにくい、伸びにくい」ことを意味します。逆にヤング率が小さいと「柔らかい、伸びやすい」です。
例えば、鋼材はヤング率の大きな材料です。一方、輪ゴムはヤング率の小さな材料です。
下図をみてください。ヤング率が大きい部材、小さい部材を用意しました。同じ力で引張ると、ヤング率の小さい部材は「伸び」の変形が大きく、
ヤング率の大きな部材は「変形が小さく」なっています。
部材のかたさ（剛性）は、ヤング率と断面二次モーメント（又は断面積）に比例し、部材の長さに反比例します。
つまりヤング率が大きいほど、よりかたい材料になるのです。ヤング率の詳細は下記も参考になります。
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】
ヤング率の大きな材料は「引っ張る」だけでなく「曲げる」「圧縮する」という力に対しても変形が小さくなります。詳細は下記などが参考になります。
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
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ヤング率の大きい（高い）材料
下表をご覧ください。建築物の構造部材に使う材料を「ヤング率の大きい順」に並べました。
| 材料 | ヤング係数 |
| 鋼材 | 205000 |
| コンクリート | 22600（FC=24) |
| 木 | 7000~12000 |
| アルミ | 7000（鋼の1/3程度） |
上表のようにヤング率は鋼材が最も高く、続いてコンクリートの順です。ただし、コンクリートのヤング率は設計基準強度Fcの値によります。
Fcが大きいほどヤング率も大きくなります（上限あり）。コンクリートのヤング率は下記が参考になります。
コンクリートのヤング係数は？3分でわかる意味と求め方、計算、fc24、fc30、圧縮強度との関係
混同しやすい用語
ヤング率（弾性係数）
材料固有のかたさを表す値で、値が大きいほど同じ力に対して変形しにくい。
剛性が「部材全体」のかたさ（形状・寸法も影響）であるのに対して、ヤング率は材料そのものの性質を表す点が異なる。
剛性
部材が外力に対してどれだけ変形しにくいかを示す値で、ヤング率・断面二次モーメント・部材長さによって決まる。
ヤング率が材料の固有値であるのに対して、剛性は断面形状や部材長さにも依存するため、同じ材料でも形状が変わると剛性も変わる。
まとめ
今回はヤング率が大きい、の意味について説明しました。ヤング率が大きいとは「かたい、変形しにくい、伸びにくい」ことを意味します。
逆にヤング率が小さい材料は「柔らかい、変形しやすい、伸びやすい」のです。ヤング率の意味、各材料のヤング率など下記も参考になります。
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】
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鋼材のヤング係数は205000N/mm²｜MPa・kN/m²換算とss400との関係
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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。
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