단면계수

단면계수(Section Modulus, Z)는 도심축에 대한 단면 이차 모멘트를 단면의 가장 끝단에서 도심(centroid)까지의 거리로 나눈 값이다. 단면계수는 부재의 단면과 관련된 특성이다. 단면계수는 보(beam)의 굽힘강도를 측정하는 데 사용된다.

$Z_{X_{1}}={\frac {I_{X}}{y_{1}}},Z_{X_{2}}={\frac {I_{X}}{y_{2}}}$

$Z_{Y_{1}}={\frac {I_{Y}}{x_{1}}},Z_{Y_{2}}={\frac {I_{Y}}{x_{2}}}$

$Z_{X_{1}},Z_{X_{2}}$값이 다를 때는 일반적으로 작은 값을 취한다. $Z_{Y_{1}},Z_{Y_{2}}$에 대해서도 마찬가지다.

대표적인 도형의 단면계수

Section modulus equations

Cross-sectional shape	그림	공식	비고
사각형		$S={\cfrac {bh^{2}}{6}}$	실선 화살표 선은 중립축
원		$S={\cfrac {\pi r^{3}}{4}}={\cfrac {\pi d^{3}}{32}}$	실선 화살표 선은 중립축

참고 문헌

• 전찬기, 이종헌, 정환호, 김운학, 김경진 (2015). 《토목기사 과년도 시리즈 응용역학》. 성안당. 79, 84-85쪽. ISBN 978-89-315-6807-3.  CS1 관리 - 여러 이름 (링크)
• Gere, Goodno. 《SI 재료역학》 8판. 센게이지 러닝 코리아. 

외부 링크

• 보일러 엔지니어링 블로그 - 단면 이차모멘트와 단면계수