断面性能とは？計算方法｜長方形・H鋼・鋼材の断面性能まとめ
この記事の要点
断面性能は断面二次モーメント・断面係数・断面積などを指します。
長方形・H形鋼など断面形状ごとに計算式が異なりますが、基本形から派生させて求められます。
【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！約1,100語の用語集＋476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット
断面性能（だんめんせいのう）の計算は断面形状ごとに違います。
鋼材にはｈ形、Ｌ形、溝形、筒状など色々な形状があります。
まずは、基本的な「長方形」の断面性能の計算を理解しましょう。
また断面性能とは「断面積、断面二次モーメント、断面係数、断面二次半径」など、断面に関する性能のことです。
断面二次モーメント、断面係数などの詳細は下記が参考になります。
断面二次半径とは？1分でわかる意味、公式、計算、座屈、断面二次モーメントとの関係
100円から読める！ネット不要！印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める！広告無し！建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事
断面性能の計算は？長方形の値
断面性能の計算は断面形状ごとに違います。下図をみてください。特に鋼材は、ｈ形、Ｌ形、溝形、筒形など色々な形状があります。
断面性能とは「断面積、断面二次モーメント、断面係数、断面二次半径」などの、断面に関する性能です。断面性能の良い部材を使うことで、より大きな外力に抵抗できます。断面二次モーメント、断面係数の詳細は下記をご覧ください。
断面性能は断面形状で計算式が変わります。まずは基本的な「長方形の断面性能」の求め方を理解しましょう。下記に長方形の断面二次モーメント、断面係数の公式を示します。
ｈ形、溝形の断面性能は長方形の断面性能の計算を組み合わせて算定できます。
ｈ鋼、鋼材の断面性能
ｈ鋼は鉄骨造の梁として一般的に使う鋼材です。鋼材の断面性能は「鋼材メーカー発行の鋼材表」を読めば書いてあります。
よって、構造設計の実務ではイチから断面性能を計算することは無く、鋼材表を読み取って断面性能を確認します。ｈ鋼の断面性能を下図に示します。
【表 ｈ鋼の断面性能】
鋼材の断面性能は鋼材表を読み取るだけですが、計算式を理解することは重要です。ｈ鋼の断面二次モーメント、断面係数の計算は下記をご覧ください。
h形鋼断面の断面二次モーメントは？5分でわかる求め方、弱軸と強軸の違い、一覧
混同しやすい用語
断面二次モーメント（I）
断面のたわみや座屈に関する量。
単位はcm?・mm?（長さの四乗）。
断面係数（Z）
断面の曲げ強度に関する量。
Z=I/y。
単位はcm3・mm3（長さの三乗）。
断面性能を整理した表を示します。
| 項目 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| 断面積（A） | 断面の面積 | 単位はcm2・mm2 |
| 断面二次モーメント（I） | I=bh3/12（長方形） | たわみ・座屈に関係 |
| 断面係数（Z） | Z=bh2/6（長方形） | 曲げ強度に関係 |
まとめ
今回は断面性能の計算について説明しました。断面には色々な形状があります。まずは基本的な「長方形」の断面性能の計算を勉強しましょう。特に断面二次モーメント、断面係数が大切です。下記が参考になります。
【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！約1,100語の用語集＋476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット
この記事の内容を○×クイズで確認する
この記事で学んだ内容は、無料の○×問題集でも確認できます。
意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。
▼用語の意味知らなくて大丈夫？▼
▼同じカテゴリの記事一覧▼
- 断面一次モーメントとは？公式・図心の求め方と計算例
- 図心ってなに？図心の求め方と断面一次モーメントの関係
- 断面二次モーメントとは｜公式・H形鋼・たわみとの関係
- 断面二次モーメントとたわみの関係は？計算式・剛性・座屈荷重との関係
- 断面二次モーメントの単位とは？cm4・mm4の読み方と換算方法
- 長方形の断面二次モーメント｜bh³/12の求め方と向き
- 断面二次モーメントの計算式｜円・パイプ・I型の公式と求め方
- 断面二次極モーメント（Ip）とは？長方形の公式・Ix+Iyとの関係
- 断面相乗モーメントとは？定義・計算式と主軸・主断面二次モーメントとの関係
- 断面係数とは
- 断面係数の単位はcm3・mm3｜読み方と断面二次モーメントとの違い
▼カテゴリ一覧▼
- 建築物と構造力学の関係(まずは、苦手な勉強の進め方から)
- モデル化を学ぶ(まずは、構造物のモデル化から)
- 静定構造物の解き方を学ぶ(まずは、静定構造物に関する基礎用語から)
- 断面の性質を学ぶ(まずは、断面図形に関する基礎用語から)
- たわみ（撓み）とは？意味・求め方・公式・単位・記号をわかりやすく解説
▼他の勉強がしたい方はこちら▼
わかる1級建築士の計算問題解説書
わかる2級建築士の計算問題解説書！
【30%OFF】一級建築士対策も◎！構造がわかるお得な用語集
プロフィール
- 略歴▼
- 名前 ハナダユキヒロ/ミツメラボ代表.
- 2010年 弊サイトを開設
- 2010～2017年 国立大学大学院修了
- 2017年12月に当HPが書籍化。
- 「わかる構造力学」
- 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
- 「わかる構造力学(改訂版)」
- 10数年以上、建築の学問、研究、構造設計の実務に携わった経験を元に、未経験の方、建築関係の学生、社会人の方に役立つ知識を、分かりやすくお伝えします。
- 当サイトの目的▼
- 建築学生が学ぶ「構造力学」の目的
- とりあえず10記事▼
- 初めましての方に10記事用意しました
- おすすめ書籍紹介▼
- 構造力学・建築構造のおすすめ本｜現役設計者が読んで良かった書籍を紹介
建築の本、紹介します。▼
同じカテゴリの記事一覧
- 断面一次モーメントとは？公式・図心の求め方と計算例
- 図心ってなに？図心の求め方と断面一次モーメントの関係
- 断面二次モーメントとは｜公式・H形鋼・たわみとの関係
- 断面二次モーメントとたわみの関係は？計算式・剛性・座屈荷重との関係
- 断面二次モーメントの単位とは？cm4・mm4の読み方と換算方法
- 長方形の断面二次モーメント｜bh³/12の求め方と向き
- 断面二次モーメントの計算式｜円・パイプ・I型の公式と求め方
- 断面二次極モーメント（Ip）とは？長方形の公式・Ix+Iyとの関係
- 断面相乗モーメントとは？定義・計算式と主軸・主断面二次モーメントとの関係
- 断面係数とは
- 断面係数の単位はcm3・mm3｜読み方と断面二次モーメントとの違い
- HOME > 構造力学の基礎 > 断面性能とは？計算方法｜長方形・H鋼・鋼材の断面性能まとめ
- 1級の過去問(計算)解説
- わかる建築構造の用語集・図解集
- 1頁10円！PDF版の学習記事
試験での問われ方｜管理人の一言
建築士試験では断面性能（断面二次モーメント・断面係数・断面積）を問う問題が頻出です。
長方形のI=bh3/12とZ=bh2/6の公式は必ず暗記しましょう。