경량H형강이란 무엇인가?
▶ 기본 개요
1) H자 모양의 단면을 가진 구조용 형강제품
2) 일반 H형강에 비해 플랜지(상하 수평판)와 웨브(수직 연결판)의 두께가 대폭 얇아 경량화와 재료비 절감에 초점을 맞춘 자재
3) 제조방식 : 고로에서 생산된 원자재인 열연코일 (Hot-Coil)을 성형 기계로 정밀하게 절단한후 플랜지와 웨브를 연속적으로 고주파 저항용접 공법으로 접합하여 제조
4) 표준 H형강과 겉모양은 동일한 H자 형태를 띠고 있으나 세부 단면은 두께가 균일하게 슬림하며 압연 제조시 발생하는 특유의 라운드(길이R) 값이 없어 칼로 자른듯 곧고 직각으로 떨어지는 형태가 특징임
▶ 주요 용도
1) 조립식 건축물 및 소형공장 : 중하중을 크게 받지 않는 중소형 창고, 공장동, 근린생활시설의 메인 기둥 및 보 자재
2) 지붕 구조물 : 일반 주택 및 아파트, 축사 등의 지붕 프레임,으로 사용되어 지붕 자체의 무게를 줄이고 하부 보강재의 부담을 경감
3) 이동식 구조물 및 모듈러 : 컨테이너 하우스, 가설 매점, 이동식 군막사, 트레일러 플레임 부속품
▶ 종류 및 분류
1) 재질별 : ⓐ 일반 열간 경량H형강 (블랙) - 도장이나 용융아연도금 등 후가공을 목적으로 하는 표준 사양
ⓑ 아연도금 경량H형강 - 내식성이 우수하여 옥외나 습기가 많은 외부 환경에 주로 사용
2) 규격별 : 호칭치수 (단면 높이 H x 플랜지 폭 B)를 기준으로 분류하며 두께 (웨브두께 t1, 플랜지 두께 t2)의 조합에 따라 다양한 경량 H형강 사양으로 세분화
▶ KS 규정
1) KS 표준번호 : KS D 3558 (일반 고조용 용접 경량H형강)
2) 적용범위 : 건축, 토목, 그 밖의 일반 구조물에 사용하며 연속적인 고주파 저항 용접 방식으로 성형되는 경량H형강의 치수, 모양, 기계적성질과 시험 기준을 규정
▶ 화학성분 (SWH400 기준)
1) 탄소(C) : 0.25% 이하
2) 망간(Mn) : 규정없음 (강도 요건 충족시 조절 가능)
3) 인(P) : 0.050% 이하
4) 황(S) : 0.050% 이하
▶ 기계적 성질
1) 항복강도 : 두께에 따라 235 ~ 245 N/㎟ 이상
2) 인장강도 : 400 ~ 510 N/㎟ 범위
3) 연신율 : 두께 및 시험편 방향에 따라 Min. 17 ~ 21% 이상을 만족하여 변형이나 구부러짐 스트레스에 유연하게 대응
▶ 규격표
| 호칭 규격 (H x B) | 웨브 두께 (t1, mm) | 플랜지 두께(t2, mm) | 단위중량(kg/m) |
| 100 x 75 | 3.2 | 4.5 | 7.60 |
| 100 x 100 | 3.2 | 4.5 | 9.35 |
| 125 x 75 | 3.2 | 4.5 | 8.21 |
| 150 x 75 | 3.2 | 4.5 | 9.01 |
| 150 x 100 | 3.2 | 4.5 | 10.80 |
▶ 단가 정보
1) 비용 절감 효과 : 빌렛이나 블룸으로 생산되는 압연 H형강 (KS D 3502) 대비 단면 두께를 얇게 생산되므로 동일 강도 구간에서 약 20 ~ 30%의 강재 소비량 및 재료비 절감효과 발생
2) 단가 산정 : 공장 출고시 m당 단위, 본당 단위로 가격이 산정되거나 물량이 글 경우에는 톤당 단위로 거래됨
▶ 사용시 유의사항
1) 하중 계산 철저 : 두께가 일반 H형강보다 확연히 얇기 때문에 설계시 허용 하중 및 좌굴(휘어짐) 응력을 정밀하게 계산하여야 함
2) 집중 하중 회피 : 볼트 조립이나 브래캣 체결시 얇은 판재 부위에 국부적인 집중 하중이 가해지지 않도록 와셔나 보강판을 대어주는 것이 안전함
▶ 시공, 절단, 용접, 보관시 유의사항
1) 시공 및 절단 : 현장에서 가공성 및 조립성이 뛰어남. 밴드쏘 등으로도 쉽게 절단되나 두께가 얇으므로 과도한 절단 압력으로 단면이 찌그러지지 않도록 쥐의 필요
2) 용접 : 고주파 용접으로 접합된 부위 주변에 재차 수동 아크 용접을 심하게 할 경우 열변형(뒤틀림0이 발생하기 쉬우므로 타공후 볼트 조립 시공을 권장함
3) 보관 : 얇은 플랜지 틈새나 용접선 사이에 수분이 고이면 녹이 빠르게 진행되므로 하부에 각목을 거여 지면과 이격시키고 실내 보관 혹은 천막(타포린)을 덮어 주는 것이 유리함
▶ 용도별 적합성
1) 적합성 : 하중 부담을 줄여야 하는 리모델링 증축 지붕틀, 조립식 창고 기둥, 컨테이너 및 농막 프레임 구조
2) 부적합성 : 초고층 빌딩의 메인 기중, 대형 교량 상판 지지보, 대규모 토목공사의 흙막이 가설재
▶ 발주전 체크리스트
1) 정식 규격 (KS D 3558) 승인 제품이며 시험성적서 (Mill Sheet) 발급이 가능한가?
2) 도면상 일반 압연 H형강이 아닌 "용접 경량H형강" 스팩이 맞는지 교차 검증하였는가?
3) 현장 맞춤형 길이 (주문재) 제작으로 로스 (Loss)율을 줄일수 있는 조건인가?
4) 현장이 차량 진입(25톤 트럭, 5톤 단축/장축 등) 가능한가
5) 현장 하화시 크레인이나 지게차가 준비되어 있는가?
▶ 자주 묻는 질문 (FAQ)
Q1. 일반 압연 H형강과 경량H형강은 육안으로 어떻게 구별할수 있나요?
A1. 일반 H형강은 모서리 안쪽이 부드러운 곡면 (길이R)을 이룹니다
경량H형강은 평평한 철판을 용접하여 붙인 제품으로 모서리 안팎이 모두 정교하게 직각(90도) 형태를 보입니다
Q2. 두께가 얇은데 구조적으로 안전한가요?
A2. 경량 자재인 만큼 무거운 고층 빌딩에는 사용할수 없지만 중소형 창고 나 농막, 지붕틀처럼 상부 하중이 적은 건축물에서는 구조 계산 승인을 거쳐 사용하므로 안전성과 경제성을 동시에 얻을수 있습니다
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