円形鋼管の断面性能計算を追加

src/index.ts

@@ -2,4 +2,5 @@ export * from "./constant";
 export * from "./unit";
 export * from "./sec/build-box";
 export * from "./sec/build-h";
+export * from "./sec/pipe";
 export * from "./sec/steel";

src/sec/build-box.test.ts

@@ -7,7 +7,7 @@ B.b = 0.8;
 B.t1 = 0.019;
 B.t2 = 0.025;
 
-test("SecBuildH.setDimensions", () => {
+test("SecBuildBox.setDimensions", () => {
   const secBuildBox = new SecBuildBox();
   secBuildBox.setDimensions(B.a, B.b, B.t1, B.t2);
   expect(secBuildBox.a).toBe(B.a);

src/sec/pipe.test.ts

@@ -0,0 +1,68 @@
+import { SecPipe } from "./pipe";
+import { SecPropertyType } from "../constant";
+
+const P = new SecPipe();
+P.d = 0.508;
+P.t = 0.009;
+
+test("SecPipe.setDimensions", () => {
+  const secPipe = new SecPipe();
+  secPipe.setDimensions(P.d, P.t);
+  expect(secPipe.d).toBe(P.d);
+  expect(secPipe.t).toBe(P.t);
+  expect(secPipe.name).toBe("P-508x9");
+});
+
+test("PipeのA", () => {
+  const A = 1.41088926072718e-2;
+  const NUM_DIGITS = 15;
+  expect(SecPipe.area(P.d, P.t)).toBeCloseTo(A, NUM_DIGITS);
+  expect(P.property(SecPropertyType.Area)).toBeCloseTo(A, NUM_DIGITS);
+});
+
+test("PipeのZ", () => {
+  const Z = 1.72946416752188e-3;
+  const NUM_DIGITS = 16;
+  expect(SecPipe.elasticModulusY(P.d, P.t)).toBeCloseTo(Z, NUM_DIGITS);
+  expect(P.property(SecPropertyType.ElasticModulusY)).toBeCloseTo(
+    Z,
+    NUM_DIGITS
+  );
+  expect(P.property(SecPropertyType.ElasticModulusZ)).toBeCloseTo(
+    Z,
+    NUM_DIGITS
+  );
+});
+
+test("Pipeの単位質量", () => {
+  const M = 1.10754806967083e2;
+  const NUM_DIGITS = 10;
+  expect(P.property(SecPropertyType.MassPerMetre)).toBeCloseTo(M, NUM_DIGITS);
+});
+
+test("Pipeのi", () => {
+  const IY = 1.76451834787854e-1;
+  const NUM_DIGITS = 14;
+  expect(P.property(SecPropertyType.RadiusOfGyrationY)).toBeCloseTo(
+    IY,
+    NUM_DIGITS
+  );
+  expect(P.property(SecPropertyType.RadiusOfGyrationZ)).toBeCloseTo(
+    IY,
+    NUM_DIGITS
+  );
+});
+
+test("PipeのI", () => {
+  const IY = 4.39283898550558e-4;
+  const NUM_DIGITS = 17;
+  expect(SecPipe.secondMomentOfAreaY(P.d, P.t)).toBeCloseTo(IY, NUM_DIGITS);
+  expect(P.property(SecPropertyType.SecondMomentOfAreaY)).toBeCloseTo(
+    IY,
+    NUM_DIGITS
+  );
+  expect(P.property(SecPropertyType.SecondMomentOfAreaZ)).toBeCloseTo(
+    IY,
+    NUM_DIGITS
+  );
+});

src/sec/pipe.ts

@@ -0,0 +1,99 @@
+import { SecSteel } from "./steel";
+import { Unit } from "../unit";
+/**
+ * 円形鋼管
+ */
+export class SecPipe extends SecSteel {
+  /** 形状名 */
+  name: string = "";
+  /** 直径 D */
+  d: number = 0.0;
+  /** 板厚 t */
+  t: number = 0.0;
+
+  /**
+   * 寸法により初期化し、nameも設定する
+   * @param d 直径 D
+   * @param t 板厚 t
+   */
+  setDimensions(d: number, t: number) {
+    this.d = d;
+    this.t = t;
+    const scale: number = Unit.output(1.0, "mm");
+    d *= scale;
+    t *= scale;
+    this.name = `P-${d}x${t}`;
+  }
+
+  /**
+   * 断面積
+   * @returns 断面積
+   */
+  area() {
+    return SecPipe.area(this.d, this.t);
+  }
+  /**
+   * Y軸まわりの断面係数
+   * @returns Y軸まわりの断面係数
+   */
+  elasticModulusY(): number {
+    return SecPipe.elasticModulusY(this.d, this.t);
+  }
+
+  /**
+   * Z軸まわりの断面係数
+   * @returns Z軸まわりの断面係数
+   */
+  elasticModulusZ(): number {
+    return SecPipe.elasticModulusY(this.d, this.t);
+  }
+
+  /**
+   * Y軸まわりの断面二次モーメント
+   * @returns Y軸まわりの断面二次モーメント
+   */
+  secondMomentOfAreaY(): number {
+    return SecPipe.secondMomentOfAreaY(this.d, this.t);
+  }
+
+  /**
+   * Z軸まわりの断面二次モーメント
+   * @returns Z軸まわりの断面二次モーメント
+   */
+  secondMomentOfAreaZ(): number {
+    return SecPipe.secondMomentOfAreaY(this.d, this.t);
+  }
+
+  /**
+   * 円形鋼管の断面積
+   * 根拠:建築構造ポケットブック第6版 p.35
+   * @param d 直径 D
+   * @param t 板厚 t
+   * @returns 断面積 A
+   */
+  static area(d: number, t: number): number {
+    return (Math.PI / 4.0) * (d ** 2 - (d - 2 * t) ** 2);
+  }
+
+  /**
+   * 円形鋼管の断面係数（Y軸まわり）
+   * （根拠:建築構造ポケットブック第6版 p.35）
+   * @param d 直径 D
+   * @param t 板厚 t
+   * @returns 断面係数（Y軸まわり） ZY
+   */
+  static elasticModulusY(d: number, t: number): number {
+    return (Math.PI / 32.0) * ((d ** 4 - (d - 2 * t) ** 4) / d);
+  }
+
+  /**
+   * 円形鋼管の断面二次モーメント（Y軸まわり）
+   * （根拠:建築構造ポケットブック第6版 p.35）
+   * @param d 直径 D
+   * @param t 板厚 t
+   * @returns 断面二次モーメント（Y軸まわり）IY
+   */
+  static secondMomentOfAreaY(d: number, t: number): number {
+    return (Math.PI / 64.0) * (d ** 4 - (d - 2 * t) ** 4);
+  }
+}