せん断ひずみとは？1分でわかる意味、式と求め方、記号、γ、ねじりとの関係

この記事の要点

せん断ひずみとは、せん断力によって生じるひずみで、γ＝δ/h（せん断変形÷部材高さ）で求めます。

補足：せん断ひずみγは変形角（角度）に等しく、ねじり応力の計算にも応用されます。

【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

せん断ひずみとは、せん断力により生じるひずみです。

せん断力が作用する物は、四角形が平行四辺形になるような変形がおきます。この変形をせん断変形といいます。

今回は、せん断ひずみの意味、式と求め方、記号とγ、ねじりとの関係について説明します。せん断力、せん断変形、ねじりとせん断ひずみとの関係は、下記が参考になります。

せん断応力とは？1分でわかる意味、公式と計算法、記号、平均せん断応力

材料力学の基礎-せん断ひずみ（yahoo知恵袋の件）-

ねじりとは？1分でわかる意味、応力、ねじり剛性、計算方法、丸棒との関係

せん断ひずみとは？

せん断ひずみとは、せん断力によるひずみです。下図をみて下さい。四角形の物体にせん断力が作用すると、

物体は平行四辺形に変形します（下面を固定とします）。この変形をせん断変形といいます。

また、せん断変形δをｈで除した値を「せん断ひずみ」といいます。よって、せん断ひずみを求める式は、

せん断ひずみ＝せん断変形÷部材の元の高さ

です。上記は、せん断ひずみの定義です。せん断力は｢ずれあう１組の力｣でした。せん断ひずみは、せん断力により物体が｢どれくらいずれたか｣を定義しています。

せん断歪の式

下図をみてください。せん断力により変形する２つの物があります。Aに比べてBは、変形量が大きいですね。AとBを比較するとき、変形量δの他に、何が変化しているでしょうか。

せん断ひずみの大きさ

角度が変化していますね。せん断変形がより大きなBの方が、角度も大きいです。前述した、せん断ひずみの式は

角度を求める式

に等しいです（後述します）。せん断力、せん断変形の意味は下記も参考になります。

せん断応力とは？1分でわかる意味、公式と計算法、記号、平均せん断応力

材料力学の基礎-せん断ひずみ（yahoo知恵袋の件）-

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

せん断ひずみの式と求め方

せん断ひずみの公式を下記に示します。

γ＝δ／ｈ

です。δはせん断力による変形、hは物の高さ、γ（ガンマ）がせん断ひずみです。せん断ひずみγは、実際には微小な値なので、

tanγ≒γ

といえます。上式のせん断ひずみは、せん断力により変化した角度を求めることに等しいです。せん断ひずみは無次元量で、単位は無いです。またはラジアンで表します。

せん断ひずみの定義

せん断ひずみの記号とγ

せん断ひずみの記号は、

γ（がんま）

で表します。

せん断ひずみと、ねじりの関係

せん断ひずみの公式を覚えておくと、ねじり応力の算定などに役立ちます。

「ねじり」の現象は、せん断変形と似ているからです。せん断ひずみとねじりの関係は、下記が参考になります。

ねじりとは？1分でわかる意味、応力、ねじり剛性、計算方法、丸棒との関係

混同しやすい用語

せん断ひずみ（γ）

せん断力による変形量を部材高さで割った値。変形角とほぼ等しい（微小変形の場合）。

せん断変形（δ）

せん断力により平行四辺形状になるときの変位量。

せん断ひずみとねじり

ねじり現象もせん断変形の一形態。ねじり応力の算定にγの概念を応用できる。

試験での問われ方｜管理人の一言

建築士試験では、せん断ひずみの定義式（γ＝δ/h）やフックの法則のせん断版（τ＝Gγ）が問われます。ねじりとの関係も理解しておくと応用問題に対応できます。

せん断ひずみを整理した表を示します。

項目	内容	備考
せん断ひずみγ	γ＝δ／h（変形量÷高さ）	無次元量（またはrad）
フックの法則（せん断）	τ＝Gγ	G:横弾性係数（せん断弾性係数）
ねじりとの関係	ねじりもせん断変形の一形態	ねじり応力の算定にγの概念を応用