番号	項目	単位記号	定義	定義式	実務相場の値
1	長さ (Length)	m	光が真空中で1/299,792,458秒間に進む距離	—	柱間: 3〜6 m / 梁: 300〜600 mm
2	力 (Force / Load)	N, kN	1N = 1kgの質量に1m/s²の加速度	( F = m \times a )	1人切り: 約3〜10 kN
3	面積荷重 (Distributed Load)	kN/m²	面積あたりに作用する荷重	( q = \frac{F}{A} )	屋根: 1〜2.5 kN/m²
4	応力 (Stress)	Pa, MPa	単位面積あたりの力の密度	( \sigma = \frac{F}{A} )	鉄筋: 400〜500 MPa
5	弾性率 (Young's Modulus)	GPa	応力 ÷ ひずみ	( E = \frac{\sigma}{\epsilon} )	鋼: 200 GPa, RC: 30〜40 GPa
6	ねじり応力 (Torsion Stress)	MPa	ねじりモーメントによる応力	( \tau = \frac{T \times r}{J} )	100〜150 MPa以下
7	曲げモーメント (Bending Moment)	kN·m	中心からの力の自由度モーメント	( M = F \times l )	数kN·m〜数百kN·m
8	断面二次モーメント (I)	m⁴	断面の曲げに対する抑制力	( I = \frac{b \times h^3}{12} )	hを2倍にするとIは8倍
9	密度 (Density)	kg/m³	単位体積あたりの質量	( \rho = \frac{m}{V} )	水: 1000, 鉄: 7850, RC: 2400
10	角度 (Angle)	rad, °	1rad = 半径と同じ長さの弧をもつ角	( 180^\circ = \pi , \text{rad} )	1rad ≈ 57.3°
11	回転モーメント (Torque)	N·m	回転軸に対する加効力	( \tau = r \times F )	小型モーター: 0.01〜0.5 N·m
12	せん断応力 (Shear Stress)	MPa	せん断力による断面の応力	( \tau = \frac{F}{A} )	鋼材: 10〜50 MPa
13	断面係数 (Section Modulus)	cm³	断面の曲げに対する強度指数	( Z = \frac{I}{y} )	鋼: 100〜400 cm³
14	たわみ (Deflection)	mm	橋や梁などの曲がり量	計算式は荷重と支持条件による	屋根: 約10〜50 mm
15	たわみ角 (Slope)	rad, °	曲がった元のアークの傾き	( \theta = \frac{M}{EI} )	約0.5〜2°
16	モーメント (Moment)	N·m	力と力点までの距離の積	( M = F \times l )	100〜500 N·m
17	応力集中係数 (Stress Concentration Factor)	無次元	構造部材のジオメトリの不均一性による応力増加率	—	1.5〜3.0
18	せん断力 (Shear Force)	kN	部材内で働くせん断力	( Q = \frac{F}{A} )	約1〜10 kN
19	σ (応力)	MPa	単位面積あたりの力を示し、構造物の耐荷力を決定します。鉄筋などで使用される応力範囲は400〜500 MPaです。	( \sigma = \frac{F}{A} )	鉄筋: 400〜500 MPa
20	ε (ひずみ)	無次元	材料が変形する度合いを表す指標。応力の大きさとひずみの関係を示すEが重要です。	( \epsilon = \frac{\delta L}{L} )	0.001〜0.01
21	S (せん断応力)	MPa	せん断力によって発生する力の密度。鋼材などで使用される応力範囲は10〜50 MPaです。	( S = \frac{F}{A} )	鋼材: 10〜50 MPa
22	Z (断面係数)	cm³	断面の曲げに対する強度指数。構造物の強度設計で重要な指標となります。鋼材の場合、一般的に100〜400 cm³。	( Z = \frac{I}{y} )	鋼: 100〜400 cm³
23	E (弾性率)	GPa	ひずみを与えた際に元に戻す力の大きさを示す値。鋼材の弾性率は通常200 GPaです。	( E = \frac{\sigma}{\epsilon} )	鋼: 200 GPa, RC: 30〜40 GPa

断面二次モーメントについて

# 幅bと高さhの定義
# Define the width (b) and height (h)
b = 0.1  # 幅 (Width) [m]
h = 0.2  # 高さ (Height) [m]

# もとの断面二次モーメント (I) を計算
# Calculate the original second moment of area (I)
I = (b * h**3) / 12  # [m^4]

# 高さhを2倍にした場合の新しい断面二次モーメント (I_new) を計算
# Calculate the new second moment of area (I_new) when height h is doubled
h_new = 0.4  # 新しい高さ (New height) [m]
I_new = (b * h_new**3) / 12  # [m^4]

# 結果の表示
# Display the results
print("元の断面二次モーメント I:", I, "m^4")  # Original second moment of area I
print("高さを2倍にした後の新しい断面二次モーメント I_new:", I_new, "m^4")  # New second moment of area I_new after doubling the height

# 高さを2倍にした結果、断面二次モーメントが8倍になっていることを確認
# Confirm that the second moment of area becomes 8 times larger when the height is doubled
print("新しいI_new は 8倍:", I_new == 8 * I)  # Check if I_new is 8 times I

参考資料