케이스펙기계설계 규격표·계산기

앵글(ㄱ형강) 규격표와 단위중량 계산기 — 등변·부등변

KS D 3502 열간 압연 ㄱ형강의 치수 59종 — 등변 45종과 부등변 14종 — 그리고 단위중량입니다. 치수 목록은 공개된 규격표 네 곳에 실린 것을 합쳤습니다. 다리 두께가 둘인 부등변 부등후 ㄱ형강은 표 자체가 따로 있는 제품이라 이 표에 들어 있지 않습니다. 표에 없는 치수는 계산기에 직접 넣으면 됩니다.

단면적과 단위중량은 계산값입니다 — 밀도 7.85 g/cm³, 안쪽 필렛(r1) 1곳과 다리 끝 둥글기(r2) 2곳을 보정한 단면. 단면 성능(Cx·Cy·Ix·Iy·ix·iy·Zx·Zy·Iu·Iv·iu·iv·tan α)은 출처 값 중 검산을 통과한 것만 실었습니다. 계산식과 대조 결과는 아래에 있습니다.

단위중량 계산기

100 A (mm) 100 B (mm) t 10
mm
mm
mm
mm
mm
m

필렛을 모르거나 판을 구부려·용접해 만든 단면이면 r1·r2 에 0을 넣으십시오. 앵글은 안쪽 필렛이 더해지고 다리 끝 둥글기 두 곳이 빠져서 두 보정이 거의 상쇄되며, 이 표의 규격에서는 보정 전체가 단면적의 1.9% 아래입니다.

단위중량kg/m
총중량 (10 m)kg
단면적cm²
기준KS D 3502
계산값

규격표

호칭 (mm)
규격표를 불러오는 중…

등변 탭은 A = B 라 출처 표와 같이 Cx = Cy, Ix = Iy, ix = iy, Zx = Zy 를 한 칸에 적었습니다. 10 m 는 국내에서 앵글 정척으로 안내되는 길이이며, 1본 무게는 반올림하지 않은 kg/m 에 길이를 곱한 값입니다. Cx 는 가로 다리 바깥면에서, Cy 는 세로 다리 바깥면에서 단면 도심까지의 거리입니다. 는 일본 JIS G 3192 표(출처 2)에만 실린 규격입니다(개). * 는 그 밖에 출처 한 곳에만 실린 규격입니다(개). 단면 성능 칸의 빈칸(–)은 출처에 값이 없거나 검산을 통과하지 못한 자리입니다.

규격 표기 읽는 법 (A × B × t)

앵글 규격표의 머리글은 출처 1·출처 3 모두 A × B, t, r1, r2 순서입니다. 표에서 A 와 B 는 두 다리의 바깥 길이, t 는 다리 두께, r1 은 두 다리가 만나는 안쪽 필렛, r2 는 다리 끝의 둥글기에 해당합니다. 등변은 A = B 이고, 부등변은 긴 다리를 앞에 적습니다(출처 1·출처 3 의 부등변 표에서 150 × 90 은 150 mm 다리가 A, 90 mm 다리가 B).

출처 2(일본 JIS G 3192 표)에는 표기법을 설명한 문장이 따로 있습니다 — 규격을 L – A × B(바깥 변 길이) × t(두께) × L(길이) 로 적고, 예시로 L-100×100×7×6000 을 들고 있습니다. 이 설명에는 길이까지 들어가고 r1 · r2 는 들어 있지 않습니다.

ㄱ형강 · ㄱ자 철 · 앵글철재는 같은 제품을 가리키는 이름입니다(출처 5 원문: "현장에서는 ㄱ형강, ㄱ자 철, 앵글철재 등 다양한 이름으로 불리지만 모두 같은 제품을 의미합니다"). 같은 출처는 앵글을 등변앵글(양쪽 변의 길이가 같은 제품)과 부등변앵글(양쪽 변의 길이가 다른 제품)로 나눕니다. 이 페이지의 표도 그 구분을 그대로 따라 탭 두 개로 나눴습니다.

이 페이지의 표는 출처 네 곳이 모두 열간 압연 ㄱ형강으로 밝힌 표(KS D 3502 · KS D 3503 또는 대응하는 JIS G 3192)에서 옮긴 것입니다. 냉간 성형한 경량 앵글이나 스테인리스 앵글은 표준 번호가 다르며, 이번 조사에서는 그 제품의 카탈로그를 따로 대조하지 않았습니다.

규격을 고를 때 보는 것

자주 하는 실수

계산식과 근거

단면적 A [mm²] = t × (A + B − t) + 0.2146 × (r1² − 2 × r2²)
단위중량 W [kg/m] = A [mm²] × 0.00785

ㄱ 단면을 다리 두 장(A × t 와 B × t) 으로 보고 겹치는 모서리 t × t 를 한 번 빼면 t × (A + B − t) 가 됩니다. 여기에 안쪽 필렛 1곳을 더하고 다리 끝 둥글기 2곳을 뺀 것이 위 식입니다. 강의 밀도 7.85 g/cm³ 를 곱하면 1 m 당 무게가 나옵니다(mm² × 0.00785 = kg/m). 예를 들어 등변 50 × 50 × 6 (r1 6.5 / r2 4.5)은 6 × 94 + 0.2146 × (42.25 − 40.5) = 564 + 0.38 = 564.4 mm² = 5.644 cm², 4.43 kg/m 입니다.

계수 0.2146 은 1 − π/4 를 산수로 낸 값입니다. 모서리 한 곳을 정사각형에서 사분원을 뺀 모양으로 보면 그 넓이가 (1 − π/4) r² 이 됩니다. 이 식 자체를 규정한 1차 출처는 확인하지 못했습니다 — KS D 3502 원문은 유료 문서이고, JIS G 3192 재게시본(출처 8)에는 "단면적은 다음 식에 의해 구한다"는 문장만 있고 산형강의 식 자체는 실려 있지 않습니다. 대신 이 식을 공개된 규격표 네 곳의 값과 대조해 확인했습니다. 네 표에 실린 단면적 179건 중 174건, 단위중량 179건 중 178건이 계산값과 1% 안에서 맞았습니다. 어긋난 자리는 아래 차이표에 그대로 적었습니다.

단면 성능은 출처 값을 싣되, 검산해 통과한 칸만 실었습니다. 앵글은 찬넬과 달리 다리에 경사가 없어 단면을 직사각형 2개 + 안쪽 필렛 1곳 + 다리 끝 둥글기 2곳으로 그대로 나눌 수 있습니다. 가정을 세우지 않고 평행축 정리로 합산해 검산했습니다.

첫째, Cx · Cy · Ix · Iy 와 주축 Iu · Iv · tan α 는 도형으로 다시 계산했습니다. 주축은 Iu, Iv = (Ix + Iy)/2 ± √(((Ix − Iy)/2)² + Ixy²), tan α = Ixy ÷ (Iy − Iu) 로 냈습니다. 1% 기준으로 Cx 는 51건 중 51건, Cy 는 51건 중 51건, Ix 는 51건 중 50건, Iy 는 51건 중 50건, Iu 는 51건 중 49건, Iv 는 51건 중 50건이 통과했고, tan α 는 2% 기준으로 8건 중 8건이 통과했습니다.

둘째, ix · iy · iu · iv · Zx · Zy 는 도형 계산을 쓰지 않고 출처 값끼리 아귀가 맞는지만 확인했습니다. 출처가 같이 실은 I · Cx · Cy 와 이 페이지의 계산 단면적 A 로 i = √(I ÷ A), Zx = Ix ÷ (A − Cx), Zy = Iy ÷ (B − Cy) 를 다시 내어 출처 값과 1% 안에서 맞는지 보았고, 299칸 중 297칸이 통과했습니다. 통과하지 못한 칸은 싣지 않고 빈칸(–)으로 둡니다. 검산에 쓴 계수와 허용 오차는 결과에 맞춰 바꾸지 않았습니다.

출처끼리 값이 다르거나 검산에 떨어진 자리는 다음과 같습니다. 어느 쪽도 고치지 않고 그대로 적었습니다.

치수 (A×B×t)항목계산값출처 값본 대로
등변 40 × 40 × 4단면적 cm²3.0452.937 (출처 1) / 3.046 (출처 3)같은 규격을 두 표가 다르게 싣고 있고, 계산값은 출처 3 과 맞습니다. 표에는 계산값 3.05 를 실었습니다
등변 90 × 90 × 6 과 90 × 90 × 7단면적 cm² · Zx · Zy10.55 와 12.2212.22 와 15.39 (출처 1) / 10.6 과 12.2 (출처 2) / 12.22 (출처 3, t 7 만) / 10.550 과 12.220 (출처 4)출처 1 의 값이 한 줄씩 밀려 실린 것으로 보이고, 나머지 세 곳과 계산값이 서로 맞습니다. 출처 1 의 Zx · Zy(14.2 · 17.65)도 같은 이유로 검산에 떨어져 싣지 않았습니다(t 7 은 출처 3 의 14.2 를 실었고, t 6 은 남는 값이 없어 빈칸입니다)
등변 130 × 130 × 12단면적 cm²29.7627.76 (출처 3) / 29.76 · 29.8 · 29.760 (출처 1 · 2 · 4)출처 3 의 값만 다르고 나머지 세 곳이 계산값과 같습니다. 표에는 계산값 29.76 을 실었습니다
등변 50 × 50 × 5단면적 cm²4.804.80 (출처 2) / 4.082 (출처 4)출처 4 의 값만 다르고, 같은 행의 무게 3.77 kg/m 는 4.80 cm² 쪽과 맞습니다. 표에는 계산값 4.80 을 실었습니다
등변 75 × 75 × 12Iv cm⁴34.4524.5 (출처 1) / 34.5 (출처 3)출처 1 의 값이 검산에 떨어져, 통과한 출처 3 의 34.5 를 실었습니다
등변 150 × 150 × 12Iu cm⁴1,1761,108 (출처 1 · 출처 3)두 출처 값이 같지만 도형 계산과 5.8% 차이여서 통과하지 못했습니다. 같은 호칭의 이웃 행(t 10 은 997, t 15 는 1,410)과도 맞지 않습니다. Iu 와 iu 칸을 빈칸으로 두었습니다
부등변 50 × 30 × 3Cx · Cy1.65 · 0.661.65 · 0.66 (출처 1) / 8.30 · 8.30 (출처 3)출처 3 의 값은 다리 길이(5.0 cm · 3.0 cm)보다 커서 검산에 떨어졌습니다. 통과한 출처 1 의 값을 실었습니다
부등변 50 × 30 × 3Ix · Iy · Iu · Iv 와 그에 딸린 i · Z5.99 · 1.64 · 6.64 · 1.006.06 · 2.05 · 86 · 9.9 (출처 1) / 7.51 · 3.22 (출처 3)두 출처 모두 도형 계산과 맞지 않아 통과하지 못했습니다. 이 행의 Ix · Iy · Iu · Iv · ix · iy · iu · iv · Zx · Zy 는 빈칸입니다

r1 · r2 가 출처마다 다른 규격 6개는 다음과 같이 정했습니다. 여러 출처가 같은 값을 실으면 그 값을 쓰고, 같은 수로 갈리면 그 r 로 낸 단면적이 출처 표의 단면적과 맞는 쪽을 썼습니다.

치수 (A×B×t)출처별 r1 / r2정한 방법쓴 값
등변 75 × 75 × 98.5 / 6 (출처 1 · 3) · 9 / 6 (출처 2)두 곳이 같은 값8.5 / 6
등변 75 × 75 × 128.5 / 6 (출처 1 · 3) · 9 / 6 (출처 2)두 곳이 같은 값8.5 / 6
등변 100 × 100 × 1310 / 7 (출처 1 · 3) · 10 / 9 (출처 2)두 곳이 같은 값10 / 7
등변 80 × 80 × 68.5 / 4 (출처 1) · 9 / 4 (출처 2)단면적 대조 — 8.5 는 9.3264, 9 는 9.3452 (출처 값 9.327)8.5 / 4
등변 120 × 120 × 812 / 5 (출처 1) · 12 / 11 (출처 2)단면적 대조 — 5 는 18.762, 11 은 18.350 (출처 값 18.76)12 / 5
부등변 50 × 30 × 36 / 2 (출처 1) · 4.5 / 2 (출처 3)단면적 대조 — 4.5 는 2.336, 6 은 2.370 (출처 값 2.33)4.5 / 2

겹치는 규격에서 출처 1(주원철강)과 출처 3(이코스코)의 값은 위에 적은 자리 말고는 다르지 않았습니다. 같은 원본을 옮긴 것일 수 있어, 둘을 서로 독립된 확인으로 세지 않았습니다. 출처 4(수도)에는 r1 · r2 칸이 없어 단면적 · 무게 대조에만 썼고, 출처 4 에만 실린 등변 3개(90 × 90 × 8, 100 × 100 × 8, 130 × 130 × 10)는 r 을 알 수 없어 이 표에 싣지 않았습니다 — r 을 짐작해 넣지 않았습니다.

KS D 3502 원문은 유료 문서라 이 페이지에 옮기지 않았고, 치수 목록을 원문과 직접 대조하지도 못했습니다. e나라 표준인증의 KS D 3502 소개에는 "열간 압연에 의하여 제조된 형강" 이라고만 적혀 있고 ㄱ형강을 따로 나열하고 있지는 않습니다 — 이 페이지가 KS D 3502 를 기준으로 적는 것은, 출처 1 · 출처 3 의 카탈로그가 ㄱ형강 표에 이 표준 번호를 함께 적어 두었기 때문입니다. 치수 허용차와 필렛 규정은 규격 원문이 우선합니다.

출처

이 페이지의 단면적·단위중량은 공개된 치수로 계산한 참고값이고, 단면 성능은 공개된 표의 값을 검산해 실은 것입니다. 실제 제품 무게는 제조사의 허용차와 실측에 따르며, 견적·구조 계산의 최종 근거는 제조사 자료와 KS 원문으로 확인하십시오.