軸ひずみ度とは？1分でわかる意味、公式、ひずみ、ひずみ度との違い、曲げひずみとの違い

この記事の要点

軸ひずみ度は軸力によって生じるひずみ度で、公式はε＝ΔL/L（変形量÷元の長さ）で表される無次元量である。

曲げひずみ度と区別して理解することが重要で、軸ひずみ度は部材全断面に均一に分布するのに対し、曲げひずみは中立軸から離れるほど大きくなる。

【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！約1,100語の用語集＋476点の図解集セット⇒　建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット

軸ひずみ度とは、軸力が作用する部材のひずみです。軸ひずみ度には、引張ひずみ度と圧縮ひずみ度があります。

今回は軸ひずみ度の意味、公式、ひずみとひずみ度、曲げひずみ度との違いについて説明します。

ひずみとは？1分でわかる意味、公式、単位、計算法、測定法、応力

垂直ひずみ度とは？1分でわかる意味、公式、単位、ひずみ、応力との関係

軸ひずみ度とは？

軸ひずみ度とは、軸力（軸方向力）が作用する部材のひずみです。下図をみてください。これが軸ひずみ度です。

荷重と変形の関係

軸ひずみ度を、単に「ひずみ」「ひずみ度」といいます。同じ意味と考えてください。軸力（軸方向力）の意味は、下記が参考になります。

軸方向力とは？1分でわかる意味、読み方、軸力との違い、求め方、圧縮

また、軸ひずみ度には

引張ひずみ度

圧縮ひずみ度

があります。引張力によるひずみ度が引張ひずみ度、圧縮力によるひずみ度が圧縮ひずみ度です。

引張、圧縮の意味は下記が参考になります。

引張、圧縮とは？1分でわかる意味、違い、符号、強度の関係

100円から読める！ネット不要！印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒　いつでもどこでも読める！広告無し！建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事

軸ひずみ度の公式

軸ひずみ度の公式を下記に示します。

ε＝ΔL／L

です。ΔLは軸力による変形量、Lが部材の元の長さです。引張ひずみ度、圧縮ひずみ度共に同じ公式で計算します。

なお、軸ひずみ度の単位は無いです。無次元数です。ひずみの単位は下記が参考になります。

ひずみとは？1分でわかる意味、公式、単位、計算法、測定法、応力

軸ひずみ度とひずみ、ひずみ度との違い

軸ひずみ度、ひずみ、ひずみ度など色々な言い方があります。全て同じ意味と考えて良いでしょう。

ひずみ、ひずみ度の意味は、下記が参考になります。

ひずみとは？1分でわかる意味、公式、単位、計算法、測定法、応力

垂直ひずみ度とは？1分でわかる意味、公式、単位、ひずみ、応力との関係

軸ひずみ度と曲げひずみの違い

梁に曲げモーメントが生じる時、下図のように変形します。上側は圧縮力、下側に引張力が作用します。

この力により伸び・縮みが起きます。この伸びまたは縮みと、部材の長さとの比率が曲げモーメントによるひずみ度です。

軸ひずみ度と曲げひずみ度の違い

ε＝Δdx／dx

などで計算します。上式を変形すると、曲げ応力度の式

σ＝M／Z

が導けます。曲げ応力度の式は、下記が参考になります。

梁の曲げ応力度と誘導方法

曲率を表す式と理論式の誘導

混同しやすい用語

ひずみ（strain）vs ひずみ度（strain intensity）

ひずみは部材の伸び・縮みの量（変形量ΔL）を指し、単位はmmやmで表される物理量である。

ひずみ度はひずみを元の長さで割った無次元量（ε＝ΔL/L）で、構造計算での材料特性（応力-ひずみ関係）の評価に用いる。

軸ひずみ度 vs 曲げひずみ度

軸ひずみ度は軸力（引張・圧縮）によって断面全体に均一に生じるひずみ度であり、断面内で一定値となる。

曲げひずみ度は曲げモーメントによって生じ、中立軸でゼロ・端部（最外縁）で最大となる線形分布を示す点が異なる。

試験での問われ方｜管理人の一言

試験では「軸ひずみ度の公式ε＝ΔL/L」や「曲げひずみは断面内で線形分布する」という特徴が問われる。

ひずみ度とヤング率（E）の関係「σ＝Eε」もセットで覚えておくと、応力計算の問題でも応用できる。

軸ひずみ度を整理した表を示します。

項目	内容	備考
定義	軸力が作用する部材のひずみ度（ε＝ΔL/L）	無次元数・単位なし
種類	引張ひずみ度・圧縮ひずみ度	荷重の方向により区別される
曲げひずみ度との違い	断面全体に一定値（軸）vs 線形分布（曲げ）	曲げは中立軸でゼロ・端部で最大