エンジニアは、ビームの強度の決定要因の1つとして、ビームの断面の断面係数を使用します。 場合によっては、変形力が除去された後、ビームが元の形状に戻るという仮定の下で、弾性率を使用します。 塑性挙動が支配的である場合、つまり変形がある程度永続的である場合、塑性係数を計算する必要があります。 これは、ビームの断面が対称で、ビームの材料が均一であるが、断面またはビームが均一である場合の簡単な計算です。 組成が不規則であるため、断面を小さな長方形に分割し、各長方形の弾性率を計算して、 結果。
長方形断面梁
梁のある点に応力を加えると、梁の一部に圧縮力がかかり、他の部分に張力がかかります。 塑性中立軸（PNA）は、ビームの断面を通る線であり、圧縮下の領域と引張下の領域を分離します。 この線は、加えられた応力の方向に平行です。 塑性弾性率（Z）を定義する1つの方法は、軸の上下の面積が等しい場合の、この軸の周りの断面二次モーメントです。
もしC およびAT は、それぞれ圧縮下と引張下の断面積であり、dC およびdT は、PNAからの圧縮下および引張下の領域の図心からの距離であり、塑性係数は次の式で計算できます。
Z = AC •dC + AT •dT
高さd、幅bの均一な長方形の梁の場合、これは次のようになります。
Z = bd2/4
不均一で非対称のビーム
ビームに対称断面がない場合、またはビームが複数で構成されている場合 材料、PNAの上下の領域は、適用された瞬間に応じて異なる場合があります ストレス。 PNAの位置を特定し、塑性弾性率を計算することは、 ビームの断面積をポリゴンに分割し、それぞれが圧縮と引張を受ける等しい面積を持ちます 力。 したがって、ビームの塑性モーメントは、圧縮されている領域の合計に、各領域の重心までの距離を掛けたものになります。 圧縮の力とそのセクションの引張強度を掛けたもので、張力がかかっているセクションの同じ合計に追加されます。
モーメントには、応力の方向、軸、およびビーム内の材料の組み合わせに応じて、正と負の成分があります。 したがって、ビームの塑性係数は、正と負のモーメントの合計を、塑性モーメントの合計シリーズの最初のポリゴンの材料強度で割ったものです。