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矩形断面とは?1分でわかる意味、読み方、断面二次モーメント、断面係数、長方形

この記事の要点

矩形断面(くけいだんめん)とは、長方形断面のことです。

建築では、長方形断面を矩形断面ともいいます。

この記事では、矩形断面とは何か、読み方、断面二次モーメント・断面係数はどう求めるのかを整理します。

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矩形断面(くけいだんめん)とは、長方形断面のことです。

建築では、長方形断面を矩形断面ともいいます。

今回は矩形断面の意味、読み方、断面二次モーメント、断面係数、長方形との関係について説明します。

その他、建築の構造部材には色々な断面があります。

下記の記事も参考になります。

H形鋼(H鋼)とは?規格・寸法・材質・用途を解説

溝形鋼の規格・サイズ一覧と断面性能【JIS G 3192】

矩形断面とは?

矩形断面(くけいだんめん)とは、長方形断面のことです。下図をみてください。これが矩形断面です。

矩形断面

建築物を支える構造部材には、矩形断面が沢山使われます。特に、鉄筋コンクリート造の柱と梁は、そのほとんどが矩形断面です。


鉄骨造は、「形鋼(かたこう)」というH形や溝形の断面を使います。矩形断面は少ないです。H形断面、溝形断面の意味は下記が参考になります。

H形鋼(H鋼)とは?規格・寸法・材質・用途を解説

溝形鋼の規格・サイズ一覧と断面性能【JIS G 3192】


矩形断面の断面係数、断面二次モーメントは、計算が簡単です。実際の柱や梁にもよく使うので、計算方法を是非覚えましょうね。断面係数、断面二次モーメントの意味は、下記が参考になります。

断面係数とは

断面二次モーメントとは|公式・H形鋼・たわみとの関係


なお、似た用語に「矩形図(かなばかりず)」があります。詳細は、下記が参考になります。

矩計図(かなばかりず)とは?読み方・見方と断面詳細図・RC造の矩計図の構造の関係

矩形断面の読み方

矩形断面は「くけいだんめん」と読みます。矩形図は「くけいず」または「かなばかりず」と読みます。矩形図の詳細は、下記が参考になります。

矩計図(かなばかりず)とは?読み方・見方と断面詳細図・RC造の矩計図の構造の関係

矩形断面の断面二次モーメント

矩形断面の断面二次モーメントは、下式で計算します。


I=bh^3/12


Iは断面二次モーメント、bは矩形断面の幅、hは矩形断面の高さです。公式の誘導など、詳細は下記が参考になります。

断面二次モーメントとは|公式・H形鋼・たわみとの関係

矩形断面の断面係数

矩形断面の断面係数は、下式で計算します。


Z=bh^2/6


Zは断面係数、bは矩形断面の幅、hは矩形断面の高さです。詳細は下記が参考になります。

断面係数とは

矩形断面と長方形の関係

矩形断面は、長方形断面のことです。建築の実務では矩形断面ということも多いので覚えてくださいね。

混同しやすい用語

断面係数

断面係数(Z=I/y)は曲げ応力度の算出に使い、断面二次モーメントはたわみ・剛性計算に使います。

役割が異なります。

断面二次半径

断面二次半径(r=√(I/A))は細長比の計算に使う断面定数で、座屈検討時に重要です。

矩形断面を整理した表を示します。

項目内容備考
断面二次モーメント(I)I = bh3/12たわみ・剛性計算に使用
断面係数(Z)Z = bh2/6曲げ応力度の算出に使用
断面二次半径(r)r = √(I/A)細長比・座屈検討に使用

まとめ

今回は矩形断面について説明しました。意味が理解頂けたと思います。矩形断面は、長方形断面のことです。同じ意味と考えてください。矩形断面の断面性能の公式は覚えましょう。下記の記事も参考になります。

断面係数とは

断面二次モーメントとは|公式・H形鋼・たわみとの関係

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ハナダユキヒロ

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)。

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