비중(密度)과 단위중량(比重)의 구분
건설 분야에서는 재료의 **비중(밀도)**과 **단위중량(비중)**을 정확히 이해하는 것이 매우 중요합니다. 이 두 개념은 구조물의 하중 계산, 정확한 구조 설계, 적절한 자재 선택, 그리고 낭비 방지에 필수적입니다. 이 개념들을 혼동하면, 철근, 강관, 형강 등의 무게 계산이 잘못되어 설계 오차로 이어질 수 있습니다. 따라서 두 개념을 명확히 구분해야 합니다.
1️⃣ 비중(密度, ρ)이란?
비중(밀도)은 단위 부피당 재료의 질량을 의미합니다.
쉽게 말해, 비중은 1m³의 재료가 몇 kg인지를 나타냅니다.
ρ=m/ρ
- ρ : 비중 (kg/m³)
- m : 질량 (kg)
- V : 부피 (m³)
2️⃣ 단위중량(比重, γ)이란?
비중과 달리 단위중량은 **단위 부피당 재료의 중량(힘)**을 의미합니다.
즉, **1m³의 재료가 중력에 의해 얼마만큼의 힘(N)**을 가지는지를 나타냅니다.
γ=ρ×g
- γ : 단위중량 (N/m³)
- ρ : 비중 (kg/m³)
- g : 중력가속도 (약 9.81 m/s²)
3️⃣ 철의 비중과 단위중량
철은 기초, 기둥, 보, 슬래브 등 건축 구조물의 핵심 자재입니다. 따라서 철의 비중과 단위중량을 아는 것은 정확한 자재 산출과 하중 계산에 매우 중요합니다.
- 철의 비중(ρ) : 약 7,850 kg/m³ (또는 7.85 g/cm³) → 즉, 1m³의 철은 약 7.85톤의 질량을 가집니다.
- 철의 단위중량(γ) : 약 76,923 N/m³ → 이는 1m³의 철이 지구 중력에 의해 작용하는 힘을 의미합니다.
4️⃣ 철의 무게 계산 방법
건설 예산 산출 및 자재 관리의 정확도를 높이기 위해, 철의 크기와 형태에 따른 무게 계산식을 알아야 합니다.
기본 공식
무게(kg) = 7850 × L × A
- 7850 : 철의 비중 (kg/m³)
- L : 철의 길이 (m)
- A : 단면적 (m²)
5️⃣ 원형 철근의 무게 계산
원형 철근(둥근 철)은 단면이 원형이므로, 다음과 같이 계산합니다.
무게(kg) ≈ 7850 × L × (3.14 × d² / 4)
- m : 철근의 무게 (kg)
- 7850 : 비중 (kg/m³)
- L : 길이 (m)
- π : 3.14
- d : 지름 (m)
예시
지름 10mm (0.01m), 길이 11.7m인 철근의 경우 단면적 = 3.14 × (0.01²) / 4 = 0.0000785 m² 무게 = 7850 × 11.7 × 0.0000785 ≈ 7.2kg
6️⃣ 철근 중량 표의 활용
실제 시공에서는 각종 철근의 무게를 수작업으로 계산하기 번거롭습니다. 따라서 표준 철근 중량표를 사용하면 다음과 같은 이점이 있습니다.
- 계산 시간 절약
- 각 철근 종류별 중량을 빠르게 확인
- 자재 규격과 수량을 정확히 입력하여 낭비 방지
원형 철근 중량표
사각형 및 직사각형 강관 중량표
I형 강재 중량표
H형 강재 중량표
U형 강재 중량표
콘텐츠 편집자: Sắt Thép Lộc Thiên
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