曲げ応力計算機

曲げ応力は、作用するモーメントによって梁が曲がるときに生じる応力です。中立軸の一方の側では繊維が圧縮されて短くなり、反対側では引張りによって伸びます。対称で均質な矩形断面では、中立軸は図心を通り、そこから最も離れた上下面で応力が最大になります。 弾性曲げの関係では、応力は曲げモーメントと中立軸からの距離の積を断面二次モーメントで割った値です。最外縁では、モーメントを断面係数で割る形に簡略化できます。中実矩形の断面二次モーメントは幅と高さの三乗の積を十二で割った値、断面係数は幅と高さの二乗の積を六で割った値です。計算機は入力モーメントをニュートンメートルからニュートンミリメートルへ換算するため、ミリメートル単位の寸法からメガパスカル単位の応力が直接得られます。 材料選択では代表的な公称強度として、鋼に 250 MPa、コンクリートに 30 MPa、木材に 40 MPa、アルミニウムに 150 MPa を使用します。許容応力はその強度を入力した安全率で割った値です。最大許容モーメントは許容応力と断面係数の積です。表示される安全余裕は許容応力を計算応力で割った比で、一を超えればこの簡易比較を満たし、一未満なら限度を超えています。 計算は線形弾性、等断面の中実矩形、微小たわみ、図心を通る強軸まわりの曲げを仮定しています。実部材では、せん断、座屈、横ねじれ不安定、疲労、穴、切欠き、接合部、火災、使用性の制限が支配的になることもあります。特にコンクリートと木材は等級、補強、荷重継続時間、含水率、方向に依存するため、単一の公称強度で基準に沿った設計を表すことはできません。形状と応力の関係の学習や初期比較に利用してください。最終的な構造寸法の決定には、確認済みの材料特性、支配的な荷重組合せ、適用基準、資格を持つ専門家の確認が必要です。