강구조 형상의 종류와 가공법 이해 ㅣ 철골공사

출처: NCS학습모듈, " 강구조시공 도면 파악",교육부(    ),p.50~51

 

강구조 형상의 종류와 가공법 이해

 

1) Roll Type 과 Built-Up Type

     강재를 구분하는 방법에서 가장 일반적인 방법이 Roll Type과 Built-Up Type으로 구분하는 방법이다. Roll Type은 공장에서 생산되는 부재로 가장 일반적이고 보편적인 부재이며, 우리가 보통 많이 사용하는 부재이다. 미국의 경우에는 H형강은 W형강으로, I형강은 S형 강으로 구분하여 사용하고 있다. 공장에서 생산되는 Roll Type은 모두 열간 압연을 하여 생산되고 있다. 플랜지(flange)와 웨브(web)로 구성되는 철골조의 경우 골조를 구성할 때에는, 판 요소의 높이나 폭이 두께에 비하여 작을 경우에, 설계 응력이 작용하기 전에 국부좌굴이 일어날 수 있으므로 폭-두께 비를 미리 검토하여 안전성을 확인하여야 한다. 특히 400 ×200 등과 같은 규격에서는 압축재로 위와 같은 규격을 사용할 경우, 부적당할 수가 있으므로 반드시 국부좌굴의 가능성을 미리 검토하여야 한다. 또한 압축 부재에서는 세장비에 대한 효 과가 매우 크므로 세장비에 대한 검토도 필히 하여야 한다. Built-Up Type은 많이 사용하지 않으므로 강재를 공장에서 열간 압연하여 생산하지 못하고 공장에서 직접 용접하여 사용하는 강재를 말한다. 그러므로 이러한 Built-Up Type을 사용하기 위해서는 폭-두께 비와 세장비 등을 미리 검토하여야 한다.

 

2) H형강과 I형강의 비교

H형강과 I형강

     H형강은 플랜지와 웨브의 치수가 비교적 비슷한 형강을 말하고, 플랜지에 비하여 웨브의 치수가 큰 부재를 I형강이라고 한다. H형강은 플랜지와 웨브의 치수가 같으므로 축 방향 의 힘에 대하여 견디는 힘이 많으나, I형강의 경우에는 플랜지의 폭이 작으므로 축 방향의 힘에 대하여 견디는 힘이 약하게 된다. 그러므로 H형강의 경우에는 축 방향재인 기둥뿐만 아니라 휨을 받는 부재에도 사용할 수가 있으나, I형강의 경우에는 축 방향재로는 사용이 곤란하므로 휨을 받는 부재에만 사용이 가능하다. 물론 특별한 경우에는 I형강을 기둥 부재로도 사용할 수가 있으나, 이럴 경우에는 I형강에 대한 단면 검토를 하여 그것이 안전하도록 하여야 한다.

 

3) 기타 형강 및 강관과 강판의 비교

 

각종형강의 쓰임

 

기타 형강으로는 ㄱ형강과 ㄷ형강, T형강 등으로 구분할 수 있다.

• ㄱ형강은 Angle이라고도 하며 간단한 부재의 외곽을 받치거나 X-Band를 하거나 할 때 사용되며, Bracing으로 사용될 때도 있다.
• ㄷ형강은 중도리(purlin)로 사용될 때가 많이 있으며, 두개의 형강을 이어 붙여 하나의 형 강처럼 사용할 때도 있다.
• T형강은 H형강에서 하부 플랜지를 절단한 구조로서 기존 형강 을 보수하거나 어느 부분의 보강을 할 때 주로 사용된다.
• 이 외에도 판면의 형상이 원형이나 각형의 구조를 가지고 내부가 비어있는 강재가 있는데 이를 강관이라 한다. 주로 사용되는 것이 배관이나 고압 용기, 구조용으로 쓰이며 구조용 으로 사용될 시에는 그에 따른 구조 계산을 하여 안전하게 사용하여야 한다.
• 판 모양을 한 강재를 강판이라 한다. 열간 압연 강판과 냉간 압연 강판, 도금 강판 등이 있으며, 두께를 기준으로 분류하는데 6㎜를 초과하는 것을 후판이라 하고 3㎜ 이상부터 6 ㎜ 이하의 강판을 중판, 3㎜ 미만의 것을 박판이라고 한다.
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두께에 따른 구분