• 締切済み

断面係数は減る?増える?

H型断面の弱軸周りの上端、下端それぞれの断面係数について質問です。 下端側の断面積を増加させると、当然中立軸も下端側へ移動し、下端の断面係数は増加します。 この際、上端側の断面係数が減少することはあるのでしょうか? 言い換えると、以下の関係が成り立つケースは存在するのでしょうか? 「全体の断面二次モーメントの増加による断面係数(上端)増加の影響<中立軸移動による断面係数(上端)減少の影響」

みんなの回答

  • foomufoomu
  • ベストアンサー率36% (1018/2761)
回答No.1

中立軸(図心)のすぐ近くの下側に薄い板を水平に取り付けると、上側のZは減ります。 普通、減る量は少しですし、塑性力学で考えると減らないので、あまり気にしなくてもよいですが。

hasegawa110515
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 上側の断面係数が減少するのは、下側の補強範囲が中立軸に近い場合なんですね。 私のイメージでは、補強範囲は中立軸から遠い場合でした。。

関連するQ&A

  • 断面係数と極断面係数

    断面係数と極断面係数の違いについて質問です。 中実丸棒の場合、断面係数Zは Z=πd^3/32 ですが、極断面係数Zpは Zp=πd^3/16 となっています。 断面係数は(断面二次モーメント)÷(中立軸からの最大距離)で計算できますが、極断面係数はどうやって計算するのでしょうか。

  • 断面係数

    断面係数Zの公式はZ=I/yで 断面二次モーメントIを図心軸から縁端距離yで除すことになりますが 断面係数と言うのはその値が大きい部材ほど曲げに対して強いことになりますが Zが大きい値になると言うことは公式からyが小さいことになります。 yが小さいと言うことは断面形状で言えばせいが小さい断面の方が曲げに対して強いことになってしまいます。 ところが同一幅の断面材であれば、yすなわち断面のせいが大きいほど曲げには強いはずですが 公式からは逆になってしまいます。 なぜでしょうか?

  • 断面一次モーメントについて。

    昔の記事をみたら断面二次モーメントについては見つかり、 距離の二乗と微小面積の積をかけたものの積分というような理解を したのですが、それ以前に断面一次モーメントがわかりません。 今、材料力学という科目で演習問題を解いているのですが、理解できません。 図心は一次モーメントを断面積で割ったものが一般的ということですが それすらも何故だかわかりません。 例題として三角形断面の図心cのZ1軸(底辺をx軸方向に伸ばした軸です) からの位置、図心cを通るz軸に関する断面二次モーメントを求めよ。 という問題を考えています。この三角形の断面一次モーメントが底辺b 高さhとしたときb(h二乗)/6となるみたいですがそれが何故だかが わかりません・・。 三角形ですから重心は既知ですからこうなるのは納得しますが、積分から のもってき方がわからないのです。 どなたか教えていただけないでしょうか?

  • 図心、断面係数、断面二次モーメントの計算ソフトに…

    図心、断面係数、断面二次モーメントの計算ソフトについて 任意の断面形状の図心、断面係数、断面二次モーメントが計算できるソフトを探しております。 断面形状については、曲線など、できる限り複雑なものまで対応できるものを望んでいます。 また、できる限り安価(フリーソフトでも可)なものを望んでいます。 ご教示のほどよろしくお願いいたします。 合わせて、面積計算ができるものを紹介頂けると大変助かります。 よろしくお願いいたします。

  • 材料力学についてで断面係数などがわかる方教えてください

    突起部を有する長方形断面において対称軸zに関する断面係数Zは突起部の高さh1がhよりも大きくなるにつれて小さくなりあるh1の値で極小値になります。極小の断面係数を与えるh1を求めよ。とのことなんですが…わかりません。 横は突起部をdとおき、突起してないところを左右それぞれb/2としました。縦は突起部までの距離はh1とし、突起してないとこまでをhとして中立面をzとしてます。 私がしたのはまず長方形断面なのでI(断面2次モーメント)を求めたのですが、その後がわかりません…。教えてください。道筋を教えてください。

  • 2級建築士試験の断面二次モーメントについて

    問題文を読んでいると「中立軸に関する断面二次モーメントを求めよ」とありますが、この「中立軸に関する」ってどういう意味なんだろう?と悩んでいます。教えてくれる人が周りにいなく、完全独学でやっています。また、「中立軸からy離れたx軸に対する断面二次モーメントを求めよ」という問題もあります。「中立軸からy離れたx軸」に何の意味があるんだろう?とこれも悩みのタネです。図書館をまわって構造力学の本を調べてみたのですが、上記の部分を解説している本はありませんでした。知っていて当たり前なんでしょうかね。何やら、軸の位置によって断面二次モーメントは変わるんだなというぐらいの感覚しかありません。素人質問で恐縮ですが、どなかた教えていただければ幸いです。

  • 断面二次極モーメントについて

    昨日同じ質問をしたのですが、質問内容に訂正があります。「教えてgoo」では、それができないので、正しい質問内容で新しく質問させていただきます。同じ断面積の中実円断面と中空断面を比べると、中空断面の方が断面二次極モーメントが大きいことを示すという問題です。中空の方は、外径d1内径d2とし中空でない方は径d1としました。中空の方の断面二次極モーメントを、I1=π×(d1^4-d2^4)/32、中空でない方の断面二次極モーメントをI2=π×d1^4/32としました。I1-I2を計算すると-π×d2^4/32となり、負になり、中実の方が断面二次極モーメントが大きくなってしまいます。なにがおかしいのか教えてください 。材料力学を勉強していない人には、感覚としては、中身が詰まっている方が変形に強いという気がするのは無理がありませんが、中空の方が変形に強いはずです。「質量の割りに」とか、「使った材料の割りに」ということではなく、同じ断面積の軸を比べたときにです。私も、詳しいことは存じませんので、中空の軸の方がが、どんな肉厚の場合でも変形に強いかどうかは分かりません。多分強いと思います。

  • CT鋼(カットT)の断面係数につい

    新日鉄などの建築鋼材表におけるCT鋼(カットT)の断面係数について質問です。 (1)断面係数の値ですが、強軸弱軸それぞれ1種類しかありません。強軸については公式集などによると2種類あると思いますが、どちらの断面係数を採用しているのか、またその理由を知りたいです。 (2)有効断面係数の項目があり、4種類の有効断面係数が示されています。フランジが圧縮側になる場合と引張側になる場合の2種類は有りそうだと想像しますが、なぜ4種類も示されているのか分かりません。それぞれの意味を知りたいです。 (参考)新日鉄の鋼材表へのリンク(H型鋼、5ページ目からCT鋼) http://www.nssmc.com/product/pdf/E001_p143.pdf

  • 材料の断面の公式について

    断面がリップ溝形鋼と同じ形状である機械のフレームの強度計算を行うべく, 断面2次モーメント(I),中立軸より最遠部までの距離(e),断面係数(Z)を 求めたいのですが,あいにく算定式が全く判りません。 手持ちの(古い)機械設計の書籍にはH形鋼などの断面は あるのですが,当該の形状は記載されていないようです。 不躾で申し訳ないのですが,どなたかお教え下さい。

  • 断面二次モーメント

    どなたかコの字型の断面二次モーメントの計算方法を教えてください。計算方法が載っているホームページでもかまいません。 お願いします。 中立軸は垂直で厚さも異なるので、大きい長方形から中の空いている長方形を引くという方法が使えません。