断面性能計算機

長方形、角パイプ、円、パイプ、H形、溝形、山形断面の断面積、図心、断面二次モーメント、断面係数、断面二次半径を寸法図とともに計算します。梁のたわみや応力を検討する前に断面値が必要なときに使います。

使い方

1. 「断面の種類」で形状を選び、「単位」を mm、cm、inch から選びます。
2. 図の記号に合わせて「幅 b」「高さ h」「厚さ t」などの寸法を入力します。「例を読み込む」を押すと一般的な寸法が入ります。
3. A、Ix、Iy、Zx、Zy、rx、ry がすぐに表示されます。山形では Ixy と主軸の値、円とパイプでは断面二次極モーメント J も表示されます。
4. 梁のたわみ計算機または軸強度計算機への送信ボタンを押すと、I と Z、または直径がそのツールに引き継がれます。

計算方法と補足

• 長方形 b×h: Ix = bh³ ÷ 12、Zx = bh² ÷ 6。円 d: I = πd⁴ ÷ 64、Z = πd³ ÷ 32、J = πd⁴ ÷ 32。
• H形、溝形、山形は長方形に分けて平行軸の定理 I = Σ(Iᵢ + Aᵢdᵢ²) で合計します。Z は最も遠い縁までの距離で割り、小さい方の値が応力を決めます。
• 隅のフィレットとフランジの勾配は含まないため、圧延形鋼の規格表とは数 % の差があります。規格材にはメーカーの表を使ってください。

よくある質問

断面二次モーメントと断面係数はどう違いますか。

I (mm⁴) は曲げにくさを表し、たわみの計算に使います。Z = I ÷ y (mm³) は曲げ応力 σ = M ÷ Z を求めるときに使います。

H形鋼の断面二次モーメントはどう計算しますか。

Ix = (bh³ − (b − tw)(h − 2tf)³) ÷ 12 です。H200×100×5.5×8 では約 1,760 万 mm⁴ で、フィレットを含む規格表の値 1,840 万 mm⁴ より少し小さくなります。

山形断面で主軸が表示されるのはなぜですか。

山形は非対称で Ixy が 0 にならず、最も弱い方向は 45° 付近の主軸になります。座屈の検討には最小主断面二次モーメント I2 を使います。

断面二次半径は何に使いますか。

r = √(I ÷ A) から柱の細長比 L ÷ r を求めます。値が小さいほどその方向に座屈しやすくなります。