엔지니어는 빔의 강도를 결정하는 요소 중 하나로 빔 단면의 단면 계수를 사용합니다. 어떤 경우에는 변형력이 제거 된 후 빔이 원래 모양으로 돌아 간다는 가정하에 탄성 계수를 사용합니다. 소성 거동이 우세한 경우, 즉 변형이 어느 정도 영구적 인 경우 소성 계수를 계산해야합니다. 이것은 빔의 단면이 대칭이고 빔 재질이 균일 할 때 간단하지만 단면이나 빔이 구성이 불규칙하면 단면을 작은 직사각형으로 나누고 각 직사각형의 계수를 계산하고 결과.
직사각형 단면 빔
빔의 한 지점에 응력을 가하면 빔의 일부에 압축력이 적용되고 다른 부분에는 장력이 적용됩니다. 플라스틱 중립 축 (PNA)은 압축 영역과 인장 영역을 분리하는 보의 단면을 통과하는 선입니다. 이 선은 적용된 응력의 방향과 평행합니다. 소성 계수 (Z)를 정의하는 한 가지 방법은 축 위와 아래 영역이 동일 할 때이 축에 대한 영역의 첫 번째 모멘트입니다.
만약씨 그리고 A티 는 각각 압축 및 장력하에있는 단면의 영역이고, d씨 그리고 d티 PNA에서 압축 및 장력을받는 영역의 중심으로부터의 거리입니다. 소성 계수는 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.
Z = A씨 • d씨 + A티 •디티
높이 d 및 너비 b의 균일 한 직사각형 빔의 경우 다음과 같이 줄어 듭니다.
Z = bd2/4
비 균일 및 비대칭 빔
빔에 대칭 단면이 없거나 빔이 둘 이상의 단면으로 구성된 경우 재료, PNA의 위와 아래 영역은 적용되는 순간에 따라 다를 수 있습니다. 스트레스. PNA를 찾고 소성 계수를 계산하는 것은 빔의 단면적을 다각형으로, 각각 압축 및 장력을받는 동일한 영역을 가짐 힘. 따라서 빔의 소성 모멘트는 압축 된 영역의 합계가되고 각 영역에서 중심까지의 거리를 곱한 값이됩니다. 압축과 해당 섹션의 인장 강도를 곱한 다음 인장 상태의 섹션에 대해 동일한 합계에 추가됩니다.
모멘트에는 응력의 방향, 축 및 빔의 재료 조합에 따라 양수 및 음수 구성 요소가 있습니다. 따라서 빔의 소성 계수는 소성 모멘트에 대한 합산 시리즈에서 첫 번째 다각형의 재료 강도로 나눈 양의 모멘트와 음의 모멘트의 합입니다.