断面性能の計算

機能

• 6 種類：長方形・円形・円管・ボックス（肉厚一定）・T 形・I 形（上下フランジ等厚）
• 断面積と図心高さ（上下対称でない断面は上端からの距離も）
• 断面二次モーメント Ix（強軸）と Iy（弱軸）
• 断面係数は上下端を別々に表示（T 形のような非対称断面でも取り違えません）
• 断面二次半径 ix と iy
• 断面と図心軸（一点鎖線）をその場で描画（寸法に追従します）
• 組み合わせ断面は分割の内訳（各分割の面積と図心高さ）を出すので手計算で確認できます
• 単位は mm / cm / m / in。入力も出力も同じ単位です
• 寸法が不正なとき（ゼロ・負・円管の肉厚が外径を埋める）は理由をその場で示し、それらしい誤った値は返しません

使い方

1. 断面の種類を選ぶ
2. その断面に必要な寸法を入れる（表示されている欄だけで十分です）
3. 必要なら単位を変える
4. 左に断面と図心軸、右に結果が出ます
5. 行ごとのコピー、または結果全体のコピーで持ち出せます

よくある質問

部材がどれだけの力に耐えられるかも分かりますか？

分かりませんし、そのための道具でもありません。ここで求めるのは断面の幾何だけです。断面二次モーメントは、材料がコンクリートでも鋼でも同じ値です。耐荷力は材料強度と設計規準をあわせて初めて決まる別の話で、間違えると安全性に関わります。無料のウェブページで出すべきものではありません。

T 形で上下の断面係数が違うのはなぜですか？

図心が中央高さにないからです。断面係数は `I / y_max` で、上下端から図心までの距離が違えば値も変わります。T 形は材料がフランジに寄っているため図心が上にあり、下端のほうが図心から遠くなります。つまり下端の断面係数のほうが小さくなります。引張側が下にある場合は小さいほうを使ってください。

図の一点鎖線は何ですか？

図心軸です。断面二次モーメントと断面係数は図心まわりで計算します（平行軸の定理：任意の軸まわりの I = 図心まわりの I + A·d²）。描いておくと、図心がどちらに寄っているかが一目で分かります。T 形は上寄り、I 形は中央です。

単位の換算はどうすればよいですか？

入力と出力は同じ単位で、途中の換算はしません（誤差の入る隙を作らないためです）。ご自身で換算する場合、長さが 10 倍違うと、面積は 100 倍、断面係数は 1000 倍、断面二次モーメントは 10000 倍違います。つまり 5.4e9 mm⁴ は 5.4e5 cm⁴ です。

円管で内径ではなく肉厚を入れるのはなぜですか？

円管は外径と肉厚で表すものだからです（φ200×10）。肉厚を入力にすれば、内径は `外径 − 2×肉厚` として自動的に決まります。両方を入力にすると食い違いが起こり得ますが、片方だけなら起こりません。

有効数字は何桁ですか？

6 桁です。断面二次モーメントは 10⁹ の桁になることが多く、ゼロを数えるのは現実的ではありません。1000 万より大きい、または 1000 分の 1 より小さい値は指数表記（5.4e9）に切り替えます。