사각파이프의 중량구하는 방법을 구하기에 앞서서, 금속의 중량구하는 방법을 먼저 이해하는 것이 좋다고 생각합니다. 따라서 아래 포스팅을 먼저 읽어보시기 바랍니다.
저번 포스팅에서 설명한 금속의 단중(중량)을 구하는 방법은 단순히 공식을 외우는 것이 아니라, 비중과 상수란 무엇인지에 대해 보다 쉽게 이해할 수 있도록 풀어서 설명했었습니다.
혹시 아직 보지 않으셨다면, 먼저 읽어보시기 바랍니다.
※ 비철금속의 비중도 위 링크를 클릭하면 확인할 수 있습니다.
철이든 비철이든 모든 금속의 단중을 구하는 공식은 다음과 같습니다.
단중 = 두께 X 가로 X 세로 X 비중 / 상수
이 공식만 대입하면 모든 금속의 중량을 구할 수 있는데요. 철판이 아닌 환봉이나 파이프 같이 길이가 긴 제품들은 두께 대신 길이로 생각하면 됩니다.
그럼 오늘은 각형강관, 즉 사각파이프의 단중을 구하는 방법을 알아보겠습니다.
먼저 공식부터 알려드리자면 다음과 같습니다.
SQ Pipe 단중 공식은,
{가로 + 세로 - (3.287 X 두께)} X 0.0157 X 두께입니다.
일반 철파이프 기준입니다. 일반파이프는 열간압연강판(줄여서 열연강판이라고도함)으로 만들어졌으며, 흔히 알고있는 SPHC, HR이라고도 합니다. 구로라고도 하는데요. 이는 검은색을 뜻하는 일본어 黒(くろ)입니다.
그런데 위 공식에는 일반철의 비중인 7.85와 상수 100만이 나타나있지 않습니다. 왜그럴까요?
공식을 쉽게외우기 위해 줄였기 때문인데요. 라운드파이프의 경우, 외경 단중에서 내경 단중을 빼면 라운드파이프의 단중이 나옵니다. 사각파이프도 같은 원리입니다. 큰사각형(외경)에서 작은사각형(내경)의 단중을 빼준거라 생각하면 쉽습니다.
그렇다고해서 아래 공식처럼 사각형의 외경-내경 방식으로 계산하면 안됩니다.
(가로X세로X길이X7.85/1000000) - {(가로-두께X2)x(세로-두께X2)X길이X7.85/1000000}
[※잘못된 공식입니다]
왜인지는 아래 사각파이프의 형상을 보시면 이해가 가실겁니다.
사각파이프 단면도를 보시면 위 그림처럼 사각형이 아닙니다. R부분 보이시죠? 사각형 모서리에 라운딩 처리가 되어있다는 말인데요. 이것 때문에 단면적 계산을할때 사각형의 넓이로 계산하면 오류가 발생하게 됩니다. 작은 사이즈의 경우 소수점으로 얼마차이가 나지않기때문에 어느정도 괜찮을지는 몰라도, 큰사이즈로 가게되면 중량차이가 어마어마하게 발생하게 됩니다.
예를들어 하나만 계산해보겠습니다. 규격표에서 가장 큰 사이즈인 22T*500*500 사각파이프의 중량을 계산해보겠습니다. 먼저 중량규격표에는 1M에 320Kg이라고 되어있네요.
그럼 사각파이프 단중공식대로 계산해보겠습니다.
{가로 + 세로 - (3.287 X 두께)} X 0.0157 X 두께
{500 + 500 - (3.287 X 22)} X 0.0157 X 22 = 320.42Kg이 나옵니다.
반올림하면 320Kg이죠. 거의 동일합니다.
그럼 사각형의 외경-내경 방식으로 계산해보겠습니다.
(가로 X 세로 X 길이 X 7.85 / 1000000) - {(가로 - 두께 X 2) X (세로 - 두께 X 2) X 길이 X 7.85 / 1000000}
(500 X 500 X 1000 X 7.85 / 1000000) - {(500 - 22 X 2) X (500 - 22 X 2) X 1000 X 7.85 / 1000000} = 330.2Kg이 나옵니다.
즉 사각파이프의 라운딩(R)된 부분 중량에서만 약 10Kg의 오차가 났습니다. 원본으로 계산하면 6미터이므로 약 60Kg의 오차가 발생하겠지요. 따라서 바깥쪽 사각형의 넓이에서 안쪽 사각형넓이를 빼는방식으로 계산하지마시고, 위 공식대로 계산하시는게 편합니다.
그리고 규격품이라면 아래 중량규격표를 보시면 쉽게 확인가능합니다.
1. 일반구조용 각형강관 중량계산표 - 정방형(Square Pipe)
2. 일반구조용 각형강관 중량계산표 - 장방형(Rectangular Pipe)
