平行 軸 の 定理 断面 二 次 モーメント
価値 観 の 違い 恋愛前回で理解されたであろう断面二次モーメント の実際の求め方を説明していく。 初心者でもわかる材料力学7 断面二次モーメントってなんだ?
【断面二次モーメントの求め方】複雑な図形の断面二次モーメントが解ける - おりびのブログ
断面二次モーメント(対称曲げ)の計算法 断面が上下に対称ならば,図心は断面中央であるから中立軸は中央をとおる. そして,断面二次モーメント I は,断面の高さを h ,幅を b ( z の関数)とすれば, 断面係数は,上下面で等しく である. 計算例] 断面が上下に非対称なときは,次の平行軸の定理を利用して,中立軸の位置,断面二次モーメントを求める. 平行軸の定理について -平行軸の定理の証明が教科書に載っていましたが- 物理学 | 教えて!goo. 平行軸の定理 中立軸に平行な任意の y ' 軸に関する面積モーメントおよび,断面二次モーメントを S ' , I ' とすれば ここで, e は中立軸 y と y ' 軸との距離, A は断面積 が成立する. 証明 題意より,中立軸からの距離を z , y ' 軸からの距離を z とすれば, z = z + e 面積モーメントの定義より, 断面二次モーメントの定義より 一般に,断面二次モーメントは高さの三乗,断面係数は高さの二乗にそれぞれ比例するのに対し,面積は高さに比例する.したがって,同じ断面積ならば,面積すなわち重さが一定なのに対し, すなわち,曲げ応力は小さくなり,有利である.このことは, すなわち,そこに面積があっても強度上効果はないことからも推測できる. 例えば,寸法が a × b ( a > b )の矩形断面の場合, a が高さとなるように配置したときと, b が高さとなるように配置した場合を比べれば,それぞれの場合の最大曲げ応力 s a , s b の比は となり,前者の曲げ強度は a / b 倍となる. また,外径 D の中実円形と,内径 をくり抜いた中空円形断面を比較すれば,中空円形断面と中実断面の重量比 a ,曲げ強度比 b は, となり,重量が 1/2 になるのに対し,強度は 25% の低下ですむ. 計算例]
平行軸の定理について -平行軸の定理の証明が教科書に載っていましたが- 物理学 | 教えて!Goo
任意の軸を設定し、その任意軸回りの断面2次モーメントを求める まず、任意の z 軸を設定します。 解答1 では、 30mm×1mmの縦長の部材の中心に z 軸を設定 してみましょう。 長方形の図心軸回りの断面2次モーメントは bh 3 /12 で簡単に求められるので、下図のように3つの長方形に分類し、 z 軸から各図形の図心までの距離 y 、面積 A 、各図形の図心軸回りの断面2次モーメント I 0 、z軸回りの断面2次モーメントを求めるためにy 2 Aを求めます。 それぞれ計算しますが、下の表のように表すと簡単にまとめられます。表では、図の 下向きを正 としています。 この表から、任意軸として設定したz軸回りの断面2次モーメント I z を算出します。 I z = I 0 + y 2 A =4505. 83 + 14297. 5 =18803. 333 [cm 4] 2. 図形の図心を求める 次に、図形の図心を求めていきます。 図形の図心を算出するには、断面1次モーメントを用います。 図心軸の z 軸からの距離を y 0 とし、 z 軸に対する断面1次モーメントを G z とすると、以下の式から y 0 の位置が算出できます。 y 0 = G z / A = ∑Ay / ∑A =-245 / 130 =-1. 88461 [cm] すなわち、 z 軸からマイナス向き(上向き)に1. 88cmいったところに図心軸 z 0 があることがわかりました。 3. 【断面二次モーメントの求め方】複雑な図形の断面二次モーメントが解ける - おりびのブログ. 1,2の結果から、図心軸回りの断面2次モーメントを求める ここまで来ると後は簡単です。 1. で使った I z = I 0 + y 2 Aを思い出しましょう。 これを図心軸回りの断面2次モーメント I z0 に適用すると、以下の式から図心軸回りの断面2次モーメントを算出できます。 I z0 = I z – y 0 2 A =18803. 33 – 1. 88461 2 ×130 =18341. 6 [ cm 4] ということで、 正解は18341. 6 [ cm 4] となります。 ※四捨五入のやり方で答えが少し異なることがありますが、ここでは厳密に定義していません。 解答2 解答2 では最初に設定する z 軸を 解答1 と異なるところに設定して計算していきます。 計算の内容は省略しながら書いていきます。流れは 解答1 と全く同じです。 任意の z 軸を、 1mm×40mmの横長の部材の中心に設定 します。 解答1 の計算の過程で気付いた方も多いと思いますが、 分割したそれぞれの図形(この問題で言う①②③)の図心を通る軸を設定すると、後々計算が楽になります 。 先程と同じように、表にまとめてみましょう。ここでも、下向きを正としています。 この表を基に、 z 軸回りの断面2次モーメントを求めます。 =4505.
【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました!) 断面二次モーメントは、「材料の曲げにくさ(曲げる力に対する抵抗性)」を表します。断面二次モーメントが大きいほど、曲げにくい材料です。今回は断面二次モーメントの意味、計算式、h形鋼、たわみとの関係について説明します。 断面二次モーメントと似た用語の断面係数の意味、たわみの計算は下記が参考になります。 断面係数とは たわみとは?1分でわかる意味、求め方、公式、単位、記号、計算法 断面二次モーメントとたわみの関係は?1分でわかる意味、計算式、剛性との関係 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 断面二次モーメントとは? 断面二次モーメントは、「材料の曲げにくさ(曲げる力に対する抵抗性)」を表します。 部材の「曲げにくさ」は、材料の性質で決まります。ゴムよりも木の方が曲げにくいですし、木よりも鉄の方が曲げにくいです。また部材の形状(H型やI型など)でも曲げにくさは違います。専門的にいうと、下記の値が関係します。 ・ヤング係数(材料そのものの固さ。ゴムや木、鉄ごとに値が変わる) ・断面二次モーメント(部材の形による固さの違い。正方形とH形では固さが変わる) ヤング係数の意味は、下記が参考になります。 ヤング係数ってなに?1分でわかるたった1つのポイント 断面二次モーメントと近い値に、断面係数があります。断面係数については、 断面係数とは何か?