断面係数と断面方向の関係は？1分でわかる考え方、求め方、xyの違いは？
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断面係数は断面の方向（向き）により変わります。たとえば、高さが20cm、幅が10cmの長方形断面を考えます。前述の長方形断面を曲げるより、90度回転させた方が曲げやすくなりますよね。前述の長方形断面を90度回転させることで「高さ10cm、幅20cm」になるからです。今回は、断面係数と断面方向の関係、考え方、求め方、xyの違いについて説明します。断面係数の詳細は下記が参考になります。
断面係数の公式は？1分でわかる求め方、断面二次モーメントとの違い
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断面係数と断面方向の関係は？
断面係数は断面の方向（向き）により変わります。断面係数とは、断面に生じる曲げ応力に対する強さを表します。下図をみてください。高さ20cm、幅10cmの長方形断面があります。
上図の断面について、鉛直または水平方向矢印の方向に荷重が作用する場合を考えます。
このとき、鉛直方向よりも水平方向に荷重が作用する方が「弱い、変形が大きい」と感じるはずです。これは、水平方向に荷重が作用する場合、断面のせいが小さくなるからです。つまり、断面形状が鉛直、水平方向で異なる場合、断面係数の値も異なります。断面係数の意味、長方形の断面係数は下記が参考になります。
長方形の断面係数は？1分でわかる求め方、長方形の向き、断面二次モーメントとの関係
断面係数の求め方は？
断面係数の求め方の例を下記に示します。
・断面二次モーメント÷断面図心から縁端までの距離
上式の通り、断面二次モーメントを算定すれば自ずと断面係数も算定できます。断面二次モーメントの求め方は下記が参考になります。
断面二次モーメントとは？1分でわかる意味、計算式、h形鋼、公式、たわみとの関係
断面係数とxy方向の違いは？
前述したように、断面係数は断面に作用する荷重の方向に応じて「かたさ」が変わります。下図をみてください。建築では水平方向をｘ方向、鉛直方向をｙ方向と定義します。
さらに、断面図心を通る水平方向の軸をx軸、鉛直方向の軸をｙ軸といいます。
上図を見比べるとｙ軸回りに曲げる方向では、断面のせいが小さくなるので変形が大きくなりそうですね。ｘ、ｙ軸まわりの断面性能を比較して「弱くなる軸」を弱軸、強くなる軸を強軸といいます。
まとめ
今回は、断面係数と断面方向の関係について説明しました。断面係数は、断面に生じる曲げ応力に対する強さを表します。断面の向き、断面に作用する荷重の方向が変われば、断面係数が変わります。断面係数、断面二次モーメントの考え方など下記も勉強しましょう。
断面二次モーメントとは？1分でわかる意味、計算式、h形鋼、公式、たわみとの関係
長方形の断面係数は？1分でわかる求め方、長方形の向き、断面二次モーメントとの関係
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