เครื่องคำนวณคุณสมบัติหน้าตัด

คำนวณพื้นที่หน้าตัด เซนทรอยด์ โมเมนต์ความเฉื่อย โมดูลัสหน้าตัด และรัศมีไจเรชันของหน้าตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้า ท่อสี่เหลี่ยม วงกลม ท่อกลม I/H รางน้ำ และฉาก พร้อมภาพแสดงขนาด สำหรับใช้ก่อนตรวจสอบการแอ่นตัวหรือความเค้นของคาน

วิธีใช้

1. เลือกรูปทรงที่ “หน้าตัด” และเลือก “หน่วย” (mm, cm หรือ inch)
2. กรอกขนาดตามที่ระบุในภาพ เช่น “ความกว้าง b” “ความสูง h” และ “ความหนา t” กด “โหลดตัวอย่าง” เพื่อใส่ขนาดที่พบบ่อย
3. A, Ix, Iy, Zx, Zy, rx และ ry จะแสดงทันที หน้าตัดฉากจะแสดง Ixy และค่าแกนหลักด้วย ส่วนวงกลมหรือท่อกลมจะแสดงโมเมนต์เชิงขั้ว J
4. กดปุ่มส่งไปยังเครื่องคำนวณการแอ่นตัวของคานหรือความแข็งแรงของเพลา เพื่อนำ I และ Z หรือเส้นผ่านศูนย์กลางไปใช้ในเครื่องมือนั้น

หลักการทำงาน

• สี่เหลี่ยมผืนผ้า b×h: Ix = bh³ ÷ 12, Zx = bh² ÷ 6 วงกลม d: I = πd⁴ ÷ 64, Z = πd³ ÷ 32, J = πd⁴ ÷ 32
• หน้าตัด I รางน้ำ และฉาก แบ่งเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้าแล้วรวมด้วยทฤษฎีแกนขนาน I = Σ(Iᵢ + Aᵢdᵢ²) ส่วน Z หารด้วยระยะถึงขอบที่ไกลที่สุด และค่าที่น้อยกว่าเป็นตัวกำหนดความเค้น
• ไม่รวมส่วนโค้งมุมและความลาดของปีก ค่าจึงต่างจากตารางเหล็กรูปพรรณรีดร้อนอยู่ไม่กี่เปอร์เซ็นต์ สำหรับหน้าตัดมาตรฐานให้ใช้ตารางของผู้ผลิต

คำถามที่พบบ่อย

โมเมนต์ความเฉื่อยกับโมดูลัสหน้าตัดต่างกันอย่างไร

I (mm⁴) บอกความต้านทานการดัดและใช้คำนวณการแอ่นตัว ส่วน Z = I ÷ y (mm³) ใช้หาความเค้นดัด σ = M ÷ Z

คำนวณโมเมนต์ความเฉื่อยของคาน I อย่างไร

Ix = (bh³ − (b − tw)(h − 2tf)³) ÷ 12 สำหรับ H200×100×5.5×8 ได้ประมาณ 17.6 ล้าน mm⁴ ต่ำกว่าค่าในตาราง 18.4 ล้านเล็กน้อย เพราะค่าในตารางรวมส่วนโค้งมุมด้วย

ทำไมหน้าตัดฉากจึงแสดงแกนหลัก

หน้าตัดฉากไม่สมมาตร Ixy จึงไม่เป็นศูนย์ และทิศทางที่อ่อนที่สุดคือแกนหลักที่ทำมุมประมาณ 45° การตรวจสอบการโก่งเดาะใช้โมเมนต์หลักต่ำสุด I2

รัศมีไจเรชันใช้ทำอะไร

r = √(I ÷ A) ใช้หาอัตราส่วนความชะลูด L ÷ r ของเสา ยิ่งค่าน้อย เสายิ่งโก่งเดาะในทิศทางนั้นได้ง่าย