木材の強度について

質問

木材の強度について教えて下さい。
今、いくつかの材料の強度を比較しようとしているのですけれども、
それぞれ単位が違うもので比較が出来ません。

↓のデータですが、単位を統一する計算式などはありますでしょうか？
強度的にどれが一番強いのか・・・それが知りたいのです。

【曲げ強度】・・・・・・・・・・・・・・・・・・・【圧縮強度】
材料A ： 1780kg/cm2 ・・・・・・・・・・・905kg/cm2
材料B ： 25.0N/mm2 ・・・・・・・・・・・・10.0N/mm2
材料C ： 31110MP ・・・・・・・・・・・・・1927MP

この通りそれぞれ単位が違うので、私には全く判りません。

どなたか、この単位を統一できる公式などご存知でしたらご教示下さい。

回答No.3

kagakusuki

回答番号:ANo.1です。

　DLIVE様、
材料Aに関して、曲げ強度は1780kg/cm^2、圧縮強度が905kg/cm^2である筈ですが、
御回答では、曲げ強度が1.78*10^7kgf/cm2、圧縮強度が9.05*10^6kgf/cm2になっています。
　計算の途中で、kgf/cm^2とkgf/m^2を間違われたのではないでしょうか。

　現代では単位を揃える場合には、SＩ単位であるPa（この場合はMPa）に揃えるのが正式な方法です。
　ですから、

1780kg/cm^2＝1780×0.0980665MP≒174.6MP
905kg/cm^2＝905×0.0980665MP≒88.8MP
25.0N/mm^2＝25.0MP
10.0N/mm^2＝10.0MP

　従って、

　　　　　【曲げ強度】・・・【圧縮強度】
材料A ：　174.6MP・・・・・・88.8MP
材料B ： 　 25.0MP ・・・・・10.0MP
材料C ： 31110MP ・・・・・1927MP

という事になりますから、材料Cが格別強度が高いと言う事になります。

　処でgreatest-sob様、この圧縮強度ならば、材料Cは1cm角の角材で、19.6トンもの重量を支える事が出来る計算になりますが、元データの値には間違いは無いのでしょうか？（小数点の付け忘れ等は御座いませんでしょうか？）

回答No.2

DLIVE

すべて（kgf/m2）に揃えるということで回答します。
換算に使うのは下記の２つです。
1N＝0.10197162kgf
1Pa＝1N/m2

まず、材料Aについてです。
1kgf/cm2とは1m2当たり1kgfの力ということですから、1m2当たりにすると、
1kgf/cm2＝10^4kgf/m2
となります。（kg/cm2は正確にはkgf/cm2です）
したがって、
1780kgf/cm2＝1780*10^4kgf/cm2＝1.78*10^7kgf/cm2
905kgf/cm2＝905*10^4kgf/cm2＝9.05*10^6kgf/cm2
となります。

次に材料Bについてです。
1N/mm2とは1mm2当たり1Nの力ということですから、1m2当たりにすると、
1N/mm2＝10^6N/m2
となります。また、1N＝0.10197162kgfですから、
10^6N/m2＝0.10197162*10^6kgf/m2≒1.020*10^5kgf/m2
となります。（換算の途中で使うため有効数字を４桁としました）
よって、
1N/mm2＝10^6N/m2≒1.020*10^5kgf/m2
です。
したがって、
25.0N/mm2＝25.0*1.020*10^5kgf/m2＝2.55*10^6kgf/m2
10.0N/mm2＝10.0*1.020*10^5kgf/m2＝1.02*10^6kgf/m2
となります。

最後に材料Cについてです。
1MPa＝10^6Pa、1Pa＝1N/m2ですから
1MPa＝10^6Pa＝10^6N/m2
となり、材料Bの途中ででてきた10^6N/m2≒1.020*10^5kgf/m2を使って
1MPa＝10^6N/m2≒1.020*10^5kgf/m2
となります。（MPはMPaの誤植と思われます）
したがって、
31110MPa＝31110*1.020*10^5kgf/m2＝3.173*10^9kgf/m2
1927MPa＝1927*1.020*10^5kgf/m2＝1.966*10^8kgf/m2
となります。

これらをまとめると、
曲げ強度
材料A：1.78*10^7kgf/cm2
材料B：2.55*10^6kgf/m2
材料C：3.173*10^9kgf/m2
圧縮強度
材料A：9.05*10^6kgf/cm2
材料B：1.02*10^6kgf/m2
材料C：1.966*10^8kgf/m2
のようになります。

なお結果についてはそのまま引用せずに、検算をおねがいします。

回答No.1

kagakusuki

1kg/cm2=0.0980665N/mm2=0.0980665MPa

1N/mm2=1MPa=10.1972kg/cm2

になります。