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座屈(棒の座屈)と断面二次モーメントの関係は?1分でわかる意味、座屈荷重の計算式、断面二次半径との関係は?

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座屈(棒の座屈)は、棒の断面二次モーメントが大きいほど「起こりにくい」といえます。断面二次モーメントは断面のかたさです。一般に、断面二次モーメントは断面が大きくなるほど、大きな値になります。要するに、断面が大きくなるほど座屈は起こりにくいのです。今回は、座屈と断面二次モーメントの関係、座屈荷重の計算式、断面二次半径との関係について説明します。座屈と座屈荷重、断面二次モーメントの意味は下記が参考になります。

座屈とは?座屈荷重の基礎知識と、座屈の種類

オイラー座屈とは?座屈荷重の計算式と導出方法

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

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座屈(棒の座屈)と断面二次モーメントの関係は?座屈荷重の計算式

座屈(棒の座屈)は、棒の断面二次モーメントが大きいほど「起こりにくい」です。断面二次モーメントは「断面のかたさ」です。直感的に、かたい棒の方が座屈しにくいですよね。


断面二次モーメントは、断面寸法(幅やせい)が大きいほど大きくなります。つまり、棒の座屈は断面の大きな部材ほど起きにくいのです。


座屈と部材断面

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


棒の座屈荷重式を下記に示します。座屈荷重とは、棒の座屈が生じる時の荷重です。つまり、圧縮荷重が座屈荷重を超えなければ座屈は起きません。


棒の座屈荷重式


上式の通り断面二次モーメントIが大きいほど、座屈荷重は大きくなります。座屈、座屈荷重の詳細は下記が参考になります。

座屈とは?座屈荷重の基礎知識と、座屈の種類

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座屈と断面二次モーメント、断面二次半径の関係は?

前述した座屈荷重を単位面積当たりの値に変換すると下式になります。下式を座屈応力度といいます。


座屈応力度


上式のλを細長比といい「Lk/i」で求めます。Lkは座屈長さ、iは断面二次半径です。iが大きくなるとλは小さくなり、座屈応力度は大きくなります。断面二次半径、細長比の詳細は下記をご覧ください。

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

細長比と座屈長さ、断面二次半径の関係

まとめ

今回は、座屈(棒の座屈)と断面二次モーメントについて説明しました。棒の座屈は、断面二次モーメントが大きいほど、起きにくいです。まずは座屈、断面二次モーメントの意味を理解しましょう。下記が参考になります。

座屈とは?座屈荷重の基礎知識と、座屈の種類

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