断面性能プログラム

この記事の要点

断面性能プログラムは、正方形・長方形・円形・角パイプ・丸パイプ・長方形パイプの各断面形状に対し、断面積・断面二次モーメント・断面係数・断面二次半径を自動計算するツール。

断面性能は部材の曲げ剛性・座屈耐力を決める基本量であり、構造設計・部材選定の際に頻繁に確認が必要となる値。

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構造設計は部材断面の性能を確認することが度々あります。その１つの指標が断面二次モーメントや断面二次半径です。ここでは、断面形状に対応した断面性能をjavascriptを使ってプログラムを書いています。簡単な構造計算の確認にどうぞ。

正方形断面

長方形断面

正方形パイプ

長方形パイプ

混同しやすい用語

断面二次モーメント（I）

断面の曲げに対する剛性を表す断面性能。単位はmm4またはcm4。Iが大きいほど曲げ変形しにくい断面といえる。

断面係数（Z）に対して、断面二次モーメントIは「断面全体の曲げ剛性（たわみ計算に使う）」であり、断面係数Zは「断面の最外縁における曲げ応力度を求めるために使う値（Z＝I/e）」である点が異なる。

断面係数（Z）

断面の曲げ応力度を求めるための断面性能。Z＝I/e（eは図心から最外縁までの距離）。単位はmm3またはcm3。

断面二次モーメントに対して、断面係数Zは「最大曲げ応力度の計算（σ＝M/Z）に使う値」であり、断面二次モーメントIは「たわみや曲げ剛性（EI）の計算に使う値」である点が異なる。

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営（16年以上）。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学（改訂版）」（工学社）。