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全塑性モーメント耐力計算ツール

この計算ツールは、塑性断面係数と材料の降伏強度から、断面が完全に塑性化したと仮定した曲げ耐力を求めます。一般的なSI単位またはUS単位で2つの物性値を入力すると、単位を統一してからMp = fy × Zpを適用します。結果はニュートンメートル、キロニュートンメートル、重量ポンドフィートで表示します。これは断面耐力の計算であり、部材全体や設計基準への適合を判定するものではありません。安定性、耐力係数、その他の限界状態は別途ご検討ください。

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全塑性モーメント耐力が表すもの

全塑性モーメント耐力とは、断面全体が引張側または圧縮側で降伏した理想的な応力分布に対応する曲げモーメントです。最も応力の大きい縁が初めて降伏した時点を示す弾性降伏モーメントとは異なり、塑性モーメントでは降伏が断面全体に広がり、その分布を形成できるだけの回転能力があると仮定します。そのため、必要な幾何学的特性は弾性断面係数ではなく塑性断面係数Zpです。この計算ツールは、両方の入力を整合するSI次元へ換算してから、Zpに指定した降伏強度fyを乗じます。得られるMpは、予備設計、独立した計算照査、候補断面の比較に利用できます。ただし、理想化した断面耐力として扱ってください。実際の部材がこの耐力を発揮できるかどうかは、断面区分、局部座屈、横座屈、接合部、荷重の作用方法、材料に関する仮定、および適用する設計基準によって決まります。

単位の入力方法と結果の読み方

塑性断面係数には正の有限値を入力し、対応する立方長さの単位を選択してください。立方ミリメートル、立方センチメートル、立方メートル、立方インチ、立方フィートに対応しています。次に、降伏強度の正の有限値をパスカル、メガパスカル、ギガパスカル、平方インチ当たりポンド、または平方インチ当たりキップで入力します。塑性断面係数を弾性断面係数へ置き換えたり、断面二次モーメントを入力したりしないでください。これらは次元も用途も異なります。内部ではZpを立方メートル、fyをパスカルへ換算します。1パスカルは1平方メートル当たり1ニュートンなので、その積はニュートンメートルになります。応答にはN·m、kN·m、lbf·ftの値、正規化済み入力、使用した式が含まれます。複数のモーメント単位は同じ耐力の換算値であり、別々の設計結果ではありません。表示上の丸めを追加の精度と解釈しないでください。

設計照査で結果を使用する方法

まず、信頼できる断面特性計算、メーカー表、または検証済みモデルから、正しい曲げ軸に関する塑性断面係数を取得してください。降伏強度が対象材料と板厚に対応していることもご確認ください。規格によっては厚い製品の公称降伏強度を低減します。この計算ツールは、耐力係数、安全率、材料部分係数を適用せず、公称関係Mp = fy × Zpを示します。設計基準により、この値への係数の乗除、非コンパクト断面や細長い断面に対するMp未満への制限、軸力・せん断力・ねじり・二軸曲げとの相互作用照査が必要になる場合があります。断面が塑性耐力に達する前に部材不安定が支配することもあります。別の技術者が再現できるよう、入力単位と出典を記録してください。安全上重要な設計では独立計算と比較し、適用基準の全限界状態を照査してください。本ツールは算術を補助するもので、構造設計を承認するものではありません。

活用例

鋼材断面表を照査する

掲載された塑性断面係数と適用する降伏強度を乗じ、メーカーまたは解析ソフトの耐力値と比較できます。

候補断面を比較する

材料等級を同じに保ち、塑性断面係数の違いが公称曲げ耐力へ与える影響を評価できます。

予備計算を自動化する

決定論的APIでSI・US単位が混在する入力を正規化し、設計フローへ一貫した耐力値を渡せます。

よくある質問

どの計算式を使用しますか？

Mp = fy × Zpを使用します。fyは降伏強度、Zpは曲げ軸に関する塑性断面係数です。

塑性モーメント耐力は弾性降伏モーメントと同じですか？

同じではありません。弾性降伏モーメントは弾性断面係数で初回降伏を示し、塑性モーメントは塑性断面係数で断面全体の降伏を仮定します。

結果に安全率や耐力係数は含まれますか？

含まれません。結果は公称の算術積です。適用する設計基準が定める係数と制限を別途適用してください。

断面二次モーメントを断面係数として入力できますか？

できません。塑性断面係数の次元は長さの3乗ですが、断面二次モーメントは長さの4乗です。

APIリクエストの料金はいくらですか？

APIは1リクエスト当たり$0.002です。同じ決定論的計算をブラウザーでは無料で実行できます。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/eng/plastic-moment

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/plastic-moment \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"plastic_section_modulus":500000,"yield_strength":355}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/plastic-moment", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "plastic_section_modulus": 500000,
    "yield_strength": 355
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/eng/plastic-moment",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "plastic_section_modulus": 500000,
    "yield_strength": 355
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/plastic-moment", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"plastic_section_modulus":500000,"yield_strength":355}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"plastic_section_modulus":500000,"yield_strength":355}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/plastic-moment", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "plastic_section_modulus": 500000,
  "yield_strength": 355
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "eng.plastic_moment",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →