فروشگاه ابزارک‌ها
سازه و زلزله

خواص سطوح

کاربرد و روش استفاده

شکل‌های هندسی و مقاطع مرکب رایج را جستجو کنید و شکل، ابعاد و محورهای هر کدام را ببینید. با واردکردن ابعاد، مساحت، مرکز سطح، ممان دوم سطح، شعاع ژیراسیون و مدول مقطع الاستیک را همراه روابط و منبع محاسبه کنید.

خواص هندسی سطوح

مرجع تصویری ۱۴ شکل؛ مساحت، مرکز سطح، ممان اینرسی و مدول مقطع با ابعاد دلخواه.

۱۴ شکل پیدا شد

مستطیل

سطوح ساده

عرض در راستای افقی و ارتفاع در راستای قائم است.

bhOCxyمبدا مختصات: گوشه پایین چپ کادر محیطی. خطوط قرمز: محورهای مرکز سطح.

ابعاد بر حسب میلی‌متر

اعداد فارسی و انگلیسی پذیرفته می‌شوند؛ هر بعد بین ۰٫۰۰۱ و ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ میلی‌متر.
مساحت A
۶۰٬۰۰۰ mm²
مختصات افقی مرکز سطح x̄
۱۰۰ mm
مختصات قائم مرکز سطح ȳ
۱۵۰ mm
ممان اینرسی حول محور افقی Iₓ
۴۵۰٬۰۰۰٬۰۰۰ mm⁴
ممان اینرسی حول محور قائم Iᵧ
۲۰۰٬۰۰۰٬۰۰۰ mm⁴
ممان قطبی سطح حول C Iₚ
۶۵۰٬۰۰۰٬۰۰۰ mm⁴
شعاع ژیراسیون حول x rₓ
۸۶٫۶۰۲۵ mm
شعاع ژیراسیون حول y rᵧ
۵۷٫۷۳۵ mm
مدول مقطع تا لبه بالا Wₓ,top
۳٬۰۰۰٬۰۰۰ mm³
مدول مقطع تا لبه پایین Wₓ,bottom
۳٬۰۰۰٬۰۰۰ mm³
مدول مقطع تا لبه چپ Wᵧ,left
۲٬۰۰۰٬۰۰۰ mm³
مدول مقطع تا لبه راست Wᵧ,right
۲٬۰۰۰٬۰۰۰ mm³
همه ممان‌ها حول محورهای افقی x و قائم y گذرنده از مرکز سطح C هستند. برای تبدیل mm⁴ به cm⁴ بر ۱۰٬۰۰۰ و برای تبدیل mm³ به cm³ بر ۱٬۰۰۰ تقسیم کنید.

روابط و تعریف محورها

مساحت و مرکز سطح

A = bh; x̄ = b/2; ȳ = h/2

ممان اینرسی

Iₓ = bh³/12; Iᵧ = hb³/12

ممان قطبی و شعاع ژیراسیون

Iₚ = Iₓ + Iᵧ; rₓ = √(Iₓ/A); rᵧ = √(Iᵧ/A)

مدول الاستیک نسبت به لبه‌ها

Wₓ,top = Iₓ/(h − ȳ); Wₓ,bottom = Iₓ/ȳ; Wᵧ,left = Iᵧ/x̄; Wᵧ,right = Iᵧ/(b − x̄)

در رابطه مدول مقطع، b و h عرض و ارتفاع کلی کادر محیطی‌اند؛ برای دایره و بیضی باید ابعاد کلی شکل جایگزین شوند. در سطوح مرکب، Aᵢ و Iᵢ خواص هر مستطیل و xᵢ و yᵢ مختصات مرکز آن هستند.

منابع

روابط سطوح ساده از جدول Mechanics Map و روابط مقاطع مرکب با جمع مستطیل‌ها و قضیه انتقال محورها محاسبه شده‌اند. بررسی منابع: ۲۷ مهر ۱۴۰۵.Mechanics Map — جدول مرکز سطح و ممان اینرسیMechanics Map — روش سطوح مرکب و انتقال محورهاEngineering Statics — سطوح مرکب، بخش ۱۰٫۴

منابع و محدودیت‌ها

نوع ابزار
جستجو و جدول مرجع
مرجع
Penn State Mechanics Map — روابط مرکز سطح، ممان دوم سطح و سطوح مرکب
آخرین بازبینی
۱۹ اکتبر ۲۰۲۶

محدودیت‌ها

  • مقاطع مرکب با گوشه‌های تیز مدل می‌شوند؛ برای خواص واقعی مقاطع نوردشده از جدول اشتال استفاده کنید.
  • ممان قطبی سطح Ip برابر Ix+Iy است و برای مقاطع غیردایروی جایگزین ثابت پیچش J نیست.

امتیازها و دیدگاه‌ها

در حال دریافت امتیازها و دیدگاه‌ها…

ابزارهای مرتبط