断面係数とは｜計算方法・公式・単位をわかりやすく解説

こんな悩みに答えます。

本記事では、構造計算の基礎となる「断面係数」についてわかりやすく解説。

部材の曲げ応力度を求めるときに役立つ知識です。

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住宅から特殊建築物まで1000件以上の設計相談を受けた経験をもとに、建築知識をわかりやすくまとめていきます。ご参考までにどうぞ。

断面係数とは

『断面係数（記号：Z）』は「断面二次モーメントI」を「中立軸から断面上端までの距離ｙ」で除して得られる値です。単位は「㎜3」。

✓ 計算式

断面係数Ｚ＝断面二次モーメントＩ÷中立軸から断面上端までの距離ｙ

部材の曲げ応力度を求めるときに使用します。

✓ 建築構造で活用する場面

✓ 断面係数と断面二次モーメントの違い

断面係数は差し引き計算ができません。

必ず、断面二次モーメントIを求めたのち、Z＝I/yによって求めましょう。

例えば、薄肉断面の断面係数をもとめる場合は、

Z=I÷H/2＝｛（BH³－bh³）/12｝÷H/2＝（BH³－bh³）/6H

断面係数は、断面二次モーメントと計算方法が異なるので注意。

断面係数には、断面の形に応じて使える公式があります。

「^（ハット）」は乗数を示す記号。二乗は「^2」と書きます。

断面係数の計算の流れは下記のとおり。

図心とは重心の位置です。図形の形状によって異なり、長方形なら対角線の交点となります。