この記事の要点
ヤング率と縦弾性係数は同じ意味であり、材料を軸方向(縦方向)に引張・圧縮したときのかたさ(変形しにくさ)を表す材料固有の値である。
横弾性係数(せん断弾性係数)はせん断力に対するかたさを表し、縦弾性係数Eとポアソン比νから「G=E/2(1+ν)」で求められる別の値である。
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ヤング率と縦弾性係数は同じ意味です。
ヤング率(縦弾性係数)は材料を軸方向(縦方向)に引っ張るまたは押すときの材料のかたさ(材料の変形のしにくさ)を表します。
よって、ヤング率(縦弾性係数)が大きい材料ほど変形しにくく、逆に、ヤング率が小さい材料は変形しやすいです。
今回は、ヤング率と縦弾性係数の違いと関係、ひずみとの関係、単位、ヤング率の一覧について説明します。ヤング率の詳細は下記が参考になります。
ヤング率と縦弾性係数は同じ意味です。
ヤング率(縦弾性係数)は材料を軸方向(縦方向)に引っ張る、または押したときの材料のかたさ(材料の変形のしにくさ)を表します。
よって、ヤング率が大きいほど材料は変形しにくく、ヤング率が小さいほど変形しやすいです。
なお、せん断力に対する材料のかたさは「せん断弾性係数(横弾性係数)」を用います。
また、曲げモーメントは引張力と圧縮力を合成した応力なので、曲げモーメントに対する材料のかたさにはヤング率(縦弾性係数)を用います。
ヤング率、縦弾性係数の詳細は下記が参考になります。
ヤング率とは?わかりやすく解説、一覧、単位、弾性率との違い、ひずみ、剛性との関係、鉄とアルミのヤング率は?
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ヤング率Eとひずみεの関係を下記に示します。下式より、応力度をひずみで割り算するとヤング率が算定され、応力度をヤング率で割り算するとひずみが算定できます。
σ=Eε ⇒ E=σ/ε
σ=Eε ⇒ ε=σ/E
ヤング率とひずみの関係は?ヤング率、ひずみ、応力の計算、ヤング率の一覧、引張強さとヤング率の違いは?
ヤング率の単位は「N/mm2」または「GPa、Mpa」等を用います。
建築の分野では応力度、許容応力度との単位と併せて「N/mm2」の単位を使うことが多いです。ヤング率の単位の詳細は下記も参考になります。
ヤング率の単位は?1分でわかる単位、意味、読み方、MPa、kgf/mm2との関係
n/mm2からMpaの換算は?1分でわかる計算と値、pa、kgf/cm2の換算
ヤング率の一覧(建築分野で主に用いる構造材料)を下表に示します。
| 材料 | ヤング係数 |
| 鋼材 | 205000 |
| コンクリート | 3.35 × 104 × ( γ / 24 )2 × ( Fc / 60 )1/3 |
| 木 | 7000~12000 |
| アルミ | 7000(鋼の1/3程度) |
混同しやすい用語
縦弾性係数(ヤング率)
軸方向(引張・圧縮)の力に対する材料のかたさを表す値で、記号はE、単位はN/mm²。
横弾性係数がせん断力(ずれる力)に抵抗する値であるのに対して、縦弾性係数は引張・圧縮力(伸縮させる力)に抵抗する値である。
横弾性係数(せん断弾性係数)
せん断力に対する材料のかたさを表す値で、記号はG、縦弾性係数Eとポアソン比νから算定される。
縦弾性係数が引張・圧縮に対するかたさであるのに対して、横弾性係数はせん断(平行にずれる力)に対するかたさであり、概ねEの1/3程度の値となる。
今回は、ヤング率と縦弾性係数の違いについて説明しました。ヤング率と縦弾性係数は同じ意味です。
ヤング率(縦弾性係数)は引張力または圧縮力に対する材料のかたさ(変形のしにくさ)を表す値です。ヤング率、横弾性係数の詳細は下記が参考になります。
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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。

試験での問われ方|管理人の一言
建築士試験では「ヤング率=縦弾性係数」という同義性や、曲げモーメントに抵抗する弾性係数はヤング率(縦弾性係数)であることが問われる。
「縦=引張・圧縮」「横=せん断」という対応関係を軸に、各弾性係数の使い分けを整理して覚えると得点につながる。