断面特性

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 断面特性(Section properties)は、材料力学での重要指標です。
 代表的なものには断面2次モーメントや断面係数があります。

 ここでは、矩形断面について代表的な特性と重要定理、及びその応用手法を解説した後、T字断面の断面特性計算手順を説明します。
 T字断面含め一般的な断面には、公式が公開されていますが、本記事ではその導出が理解しやすいよう、多少手数はかかりますが順を追って式を求めています。

 また後半で、T字断面の凸側の断面係数と応力値にピークが存在する、というやや興味深い事例を紹介します。

 

 

★この記事に関連した動画をYouTubeで公開しています。
 OPEOミニセミナー 「断面を考える(断面特性について)」

 

<参考書籍>
伊藤勝悦(2014), “やさしく学べる材料力学(第3版)”, 森北出版

<参考URL>
設計者のための技術計算ツール-製品設計知識 (田口技術士事務所) (検算に使用)
複合形状の断面2次モーメント計算ツール (ものづくりウェブ) (検算に使用)

 


 

 


断面特性計算Excel

 基本的な矩形(長方形)断面の組合せで構成される断面(複合断面)の、断面特性を計算するExcelシートです。

 このツールでは、12個まで(デフォルト)の矩形断面から構成される複合断面形状について、任意x軸を基準とした中立軸位置および、断面2次モーメント、断面係数と曲げ応力の計算を行います。
 また、入力確認用グラフにより、設定値に問題がないかどうかを、視覚的に確認できるようにしています。

 

 

 


2024/5/19 更新 (revB1→revC)