Turunkan modulus penampang elastis S = I/c dan jari-jari girasi r = √(I/A) dari properti penampang, dengan pemeriksaan S-diperlukan opsional dari momen dan tegangan izin.
Masukkan momen inersia I, jarak serat-terluar c, dan luas A untuk S = I/c dan r = √(I/A).
Opsional: masukkan momen dan tegangan izin untuk mendimensikan modulus penampang yang diperlukan.
Tentang alat ini
Kalkulator Modulus Penampang & Jari-jari Girasi adalah alat gratis berbasis peramban yang mengubah properti penampang menjadi dua angka yang digunakan untuk mendimensikan elemen: modulus penampang elastis S = I/c dan jari-jari girasi r = √(I/A). Masukkan momen inersia luas I, jarak serat-terluar c, dan luas A. Semuanya dihitung secara lokal di peramban Anda, sehingga masukan Anda tetap di perangkat Anda.
Modulus penampang S = I/c menghubungkan momen lentur ke tegangan melalui σ = M/S, jadi balok dengan S lebih besar membawa lebih banyak momen untuk tegangan yang sama. Jari-jari girasi r = √(I/A) mengukur seberapa jauh luas efektif tersebar dari sumbu dan langsung masuk ke rasio kelangsingan kolom KL/r. Dalam mode pendimensian opsional, masukkan momen lentur M dan tegangan izin σ_allow dan alat menghitung modulus penampang yang diperlukan S_req = M/σ_allow, lalu melaporkan apakah penampang yang Anda masukkan (S) lulus atau gagal terhadapnya. Pilih SI (mm⁴, mm, mm², N·m, MPa) atau imperial (in⁴, in, in², lbf·in, psi).
Sebagai contoh terselesaikan, penampang dengan I = 10.000.000 mm⁴, c = 100 mm, dan A = 5.000 mm² memiliki S = I/c = 100.000 mm³ dan r = √(I/A) = √2.000 ≈ 44,7 mm. Jika harus membawa M = 8.000 N·m pada tegangan izin 100 MPa, modulus yang diperlukan adalah S_req = 8.000 × 1000 / 100 = 80.000 mm³ — jadi penampang 100.000 mm³ lulus dengan margin. Modulus penampang adalah nilai elastis; desain plastis menggunakan modulus plastis Z sebagai gantinya.
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa itu modulus penampang?
Modulus penampang elastis adalah S = I/c, di mana I adalah momen inersia luas dan c adalah jarak ke serat terluar. Ini menghubungkan momen lentur ke tegangan puncak melalui σ = M/S, jadi S yang lebih besar berarti penampang menahan lentur pada tegangan yang lebih rendah. Satuannya mm³ atau in³.
Untuk apa jari-jari girasi digunakan?
Jari-jari girasi r = √(I/A) menggambarkan seberapa jauh luas penampang tersebar dari sumbu. Ini adalah suku kunci dalam rasio kelangsingan kolom KL/r: r yang lebih besar berarti kolom yang lebih kekar dan lebih tahan tekuk untuk panjang dan kondisi ujung yang sama.
Bagaimana pemeriksaan S-diperlukan bekerja?
Masukkan momen lentur M dan tegangan izin σ_allow dan alat menghitung modulus penampang minimum yang dibutuhkan, S_req = M/σ_allow. Kemudian membandingkan S = I/c aktual penampang Anda terhadap S_req dan melaporkan LULUS jika S ≥ S_req atau GAGAL jika tidak. Biarkan M dan σ_allow kosong untuk melewati pemeriksaan ini.
Apakah ini modulus penampang elastis atau plastis?
Ini adalah modulus penampang elastis, S = I/c, valid selama tegangan tetap di bawah luluh. Desain plastis (keadaan-batas) baja menggunakan modulus penampang plastis Z, yang lebih besar; jika Anda mendesain untuk kapasitas plastis, gunakan Z bukan S elastis yang dihitung di sini.