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단면 관성 모멘트 & 도심 계산기

사각형, 실충 원, 중공 튜브, I형 보 단면에 대한 면적, 도심, 단면 관성 모멘트(Ix, Iy)를 계산합니다.

단면 형상을 선택하고 치수를 입력하여 도심축에 대한 면적, 도심, Ix / Iy를 얻으세요.

이 도구에 대하여

단면 관성 모멘트 계산기는 휨과 좌굴에 필요한 단면 특성을 반환하는 무료 브라우저 내 도구입니다: 단면적 A, 도심 위치, 그리고 도심축에 대한 단면 관성 모멘트 Ix와 Iy. 사각형, 실충 원, 중공 튜브 또는 이축 대칭 I형 보를 선택하고 치수를 밀리미터 또는 인치로 입력하세요. 모든 계산은 브라우저에서 로컬로 이루어집니다.

표준 공식이 사용됩니다. b×h 사각형은 A = bh, Ix = bh³/12, Iy = hb³/12입니다. 지름 d의 실충 원은 A = πd²/4, Ix = Iy = πd⁴/64입니다. 중공 튜브는 구멍을 뺍니다: A = π(dₒ² − dᵢ²)/4, I = π(dₒ⁴ − dᵢ⁴)/64. I형 보의 경우 단면은 전체 경계 사각형에서 두 웹 측 절개부를 뺀 것으로 처리됩니다: A = bf·H − (bf − tw)(H − 2tf), Ix = [bf·H³ − (bf − tw)(H − 2tf)³]/12, Iy = [2·tf·bf³ + (H − 2tf)·tw³]/12, 모두 중앙 높이의 도심에 대한 값입니다. 도구는 단면 계수 Sx = Ix/(H/2)도 보고합니다.

예시로, 50 mm × 100 mm 사각형(b = 50, h = 100)은 A = 5,000 mm², 밑변에서 50 mm 떨어진 도심, Ix = 50 × 100³/12 ≈ 4,166,667 mm⁴, Iy = 100 × 50³/12 ≈ 1,041,667 mm⁴, Sx = Ix/50 ≈ 83,333 mm³입니다. Ix는 처짐과 응력 공식에 사용되는 강축 강성이고, Iy는 약축에 대한 휨 또는 좌굴을 좌우합니다.

자주 묻는 질문

단면 관성 모멘트란 무엇인가요?
단면(2차) 관성 모멘트는 단면의 면적이 휨축에 대해 어떻게 분포되어 있는지를 측정합니다. 값이 클수록 휨과 좌굴에 더 잘 저항합니다. 사각형은 Ix = bh³/12이고 실충 원은 I = πd⁴/64입니다. 단위는 길이의 4제곱(mm⁴ 또는 in⁴)입니다.
중공 튜브는 어떻게 처리하나요?
중공 원형 튜브는 외부 원에서 구멍을 뺍니다: 면적 A = π(dₒ² − dᵢ²)/4, I = π(dₒ⁴ − dᵢ⁴)/64이며 dₒ는 외경, dᵢ는 내경입니다. 내경은 외경보다 작아야 하며, 그렇지 않으면 도구가 입력을 유효하지 않은 것으로 표시합니다.
I형 보는 어떻게 계산하나요?
이축 대칭 방법을 사용합니다: 경계 사각형 bf×H에서 두 웹 측 절개부를 뺍니다. Ix = [bf·H³ − (bf − tw)(H − 2tf)³]/12, Iy = [2·tf·bf³ + (H − 2tf)·tw³]/12이며, H는 전체 높이, bf는 플랜지 폭, tf는 플랜지 두께, tw는 웹 두께입니다.
도심은 어디에 위치하나요?
여기의 네 가지 형상 — 사각형, 원, 튜브, 이축 대칭 I형 보 — 모두 단면이 대칭이므로 도심은 기하학적 중앙 높이에 위치합니다. 보고되는 도심 거리는 밑변에서 중립축까지 측정되며 전체 높이 또는 지름의 절반과 같습니다.

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