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応力・ひずみ・座屈の計算

更新:2026年9月

荷重と断面の寸法から、応力・ひずみ・断面係数・断面二次モーメントを計算します。細長い部材を押す力については、オイラーの式で座屈(横に曲がってつぶれること)が起きる荷重の目安もわかります。

kgf
m
くわしい条件を変える(なくても計算できます)
mm
mm
mm

計算方法

応力 = 荷重 ÷ 断面積、ひずみ = 応力 ÷ ヤング係数(フックの法則)

例:断面30mm×30mmの鋼の棒に500kgf(約4,903N)の荷重がかかると、応力は約5.45N/mm²、ひずみは約0.000027(27マイクロひずみ)です。

座屈は、細長い部材を押したときに、急に横へ曲がってつぶれる現象です。オイラーの式では、座屈が起きる荷重を「円周率² × ヤング係数 × 断面二次モーメント ÷ 座屈長さ²」で求めます。座屈長さは、両端の支え方によって変わり、両端がピン(回転できる)なら部材の長さそのまま、両端が固定なら半分になります。

出典:応力・ひずみ・座屈の計算式の定義(応力 = 荷重 ÷ 断面積、ひずみ = 応力 ÷ ヤング係数(フックの法則)、座屈荷重 = 円周率の2乗 × ヤング係数 × 断面二次モーメント ÷ 座屈長さの2乗(オイラーの式))、ヤング係数は、材料ごとに広く使われている代表値です。実際に設計するときは、使う材料の規格で決められた値を確かめてください

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よくある質問

応力とひずみの違いは?

応力は「断面積あたりの力の大きさ」、ひずみは「もとの長さに対して、どれだけ伸び縮みしたか」の割合です。応力とひずみの比が、ヤング係数(材料のかたさ)です。

座屈はどんなときに起きる?

柱や棒のように細長い部材を、両端から押す(圧縮する)ときに起きます。引っ張る力では座屈は起きません。

座屈長さの係数(1、2、0.5、0.7)は何?

両端の固定のしかたを表す係数です。しっかり固定するほど座屈しにくくなるため、係数が小さくなります(両端固定は0.5、両端ピンは1、片方だけ固定で反対が自由なのは2)。

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