홍라이프 계산기철강 중량 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 강판·평철, 환봉, 원형 강관, 각관의 치수와 밀도로 무게를 계산합니다. 운반이나 인양 하중을 가늠할 때, kg 단위로 가격이 매겨지는 자재를 주문할 때, 프레임이 구조물에 더하는 고정하중을 확인할 때 쓰입니다. 밀도만 바꾸면 알루미늄이나 스테인리스에도 쓸 수 있습니다.
계산 방법
무게 = 체적 × 밀도(kg/m³)이며, mm 단위 치수는 1,000으로 나누어 m로 바꿉니다.
- 강판·평철: V = L × W × t입니다.
- 환봉: V = π × (지름/2)² × L입니다.
- 원형 강관: V = π × [(외경/2)² − (내경/2)²] × L이며, 내경 = 외경 − 2 × 두께입니다.
- 각관: V = [변² − (변 − 2 × 두께)²] × L입니다.
길이 1 m당 중량은 모든 형상에서 무게 ÷ L로 표시됩니다. 봉재와 관재에서는 카탈로그에서 흔히 쓰는 값이고, 강판은 입력한 폭 기준입니다.
원리
밀도는 단위 체적당 질량이므로, 어떤 물체든 체적에 밀도를 곱하면 질량이 됩니다. 단면이 일정한 부재는 단면적 × 길이가 체적이고, 속이 빈 단면은 바깥 면적에서 안쪽 구멍을 뺀 값을 씁니다. 일반 탄소강은 약 7,850 kg/m³, 스테인리스강은 약 7,900~8,000 kg/m³, 알루미늄은 약 2,700 kg/m³입니다. 각관 공식은 모서리를 직각으로 가정하므로, 모서리가 둥근 실제 제품은 계산값보다 조금 가볍습니다.
예제 풀이
- 입력값은 강판, 길이 6 m, 폭 60 mm, 두께 4 mm, 밀도 7,850 kg/m³입니다.
- 단면 치수를 m로 바꾸면 0.060 m × 0.004 m입니다.
- 체적은 6 × 0.060 × 0.004 = 0.00144 m³입니다.
- 무게는 0.00144 × 7,850 = 11.304로, 화면에는 11.3 kg으로 표시됩니다.
- 길이 1 m당 중량은 11.304 ÷ 6 = 1.88 kg/m입니다.
| 길이 L (m) | 무게 (kg) |
|---|---|
| 1.5 | 2.83 |
| 3 | 5.65 |
| 4.5 | 8.48 |
| 6 | 11.3 |
| 7.5 | 14.13 |
| 9 | 16.96 |
| 12 | 22.61 |
결과 해석
바깥 치수가 같은 형상끼리 비교해 보면, 외경 60 mm·두께 4 mm·길이 6 m인 원형 강관은 약 33.1 kg, 같은 두께의 60 mm 각관은 약 42.2 kg, 지름 60 mm 환봉은 약 133 kg입니다. 속이 빈 단면은 무게에 비해 훨씬 높은 강성을 냅니다. 주문할 때는 절단 손실을 더하고, 공차가 중요하면 공급사의 중량표를 확인하시기 바랍니다.
흔한 실수
- 길이는 m, 단면은 mm로 입력해야 하는데 단위를 섞는 경우입니다.
- 강관의 호칭 지름을 실제 외경으로 착각하는 경우입니다.
- 알루미늄이나 스테인리스를 계산하면서 밀도를 바꾸지 않는 경우입니다.
자주 묻는 질문
두께 1 mm, 면적 1 m²인 강판은 몇 kg인가요?
1 m² × 0.001 m × 7,850 kg/m³ = 약 7.85 kg입니다.
스테인리스가 일반 강보다 무거운 이유는 무엇인가요?
크롬과 니켈 같은 합금 원소 때문에 밀도가 조금 더 높기 때문입니다.
아연 도금을 하면 무게가 늘어나나요?
늘어납니다. 아연 피막만큼 조금 무거워지며, 얇은 판재나 대량 주문에서 차이가 커집니다.
출처: EN 1991-1-1 (Eurocode 1), Annex A, nominal densities of construction materials · CRC Handbook of Chemistry and Physics