[구조해석 실무] H-BEAM vs 각파이프 비틀림

육안으로 직접 보기에는 H-BEAM과 각파이프를 비교해보면 H-BEAM이 상당히 강해보인다. 하지만, 현장에서 편심 하중이 걸리면 H-BEAM이 비틀려버리는 상황이 때에 따라서 발생한다.

FRAME 설계를 할 때, H-BEAM과 각파이프를 사용해야 하는 경우에 대해 생각해 볼 필요가 있다. 1. H-BEAM이 비틀림에 취약한 이유 단면 구조가 H 모양으로 열려있는 단면이기 때문에 비틀림 하중이 가해지면 단면이 자유롭게 뒤틀리며 저항력을 거의 발휘하지 못한다.

사각파이프의 경우 닫힌단면으로 비틀림 응력이 단면의 둘레를 따라연속적으로 순환하며 버티기 때문에 비틀림 강성이 압도적으로 높다. 비틀림 강성은 비틀림 상수에 비례한다.

중량이 거의 동일한 H-BEAM과 사각 파이프를 비교해보면, 사각 파이프의 비틀림 상수 값이 수십 배 이상 크다. INVENTOR NASTRAN을 이용하여 실제 강재를 모델링하여 해석을 해본다.

대상은 다음과 같다. H-BEAM 125*125 길이 500 중량 1...