구조용 강재는 이름의 앞 글자가 쓰임을, 뒤의 숫자가 항복강도를 나타낸다. SS는 일반구조용, SM은 용접구조용, SMA는 내후성, SN은 건축구조용, SHN은 건축구조용 H형강이며 SM275의 275는 항복강도 275MPa을 뜻한다. 다만 그 숫자는 가장 얇은 구간의 값이라 두께가 16mm를 넘고 40mm를 넘을 때마다 한 단씩 내려가는데, 두꺼운 강판일수록 압연 횟수가 적어 조직이 거칠어지기 때문이다. 강재의 성질은 탄소량이 크게 좌우해 탄소가 많을수록 강도는 오르지만 연성과 용접성이 떨어진다. 온도의 영향은 방향이 반대다 — 저온에서는 늘어나지 못하고 갑자기 부러지는 취성파괴가 일어나고, 고온에서는 물러져 강도가 떨어지고 크게 처진다. 강재는 불에 타지 않지만 화재 온도에서 강도가 절반 아래로 떨어지므로 내화피복이 필요하며, 그 두께는 요구 내화시간에 따라 정해진다. SN강은 항복강도의 상한과 항복비까지 관리해 어느 자리에서 어떻게 항복할지를 통제한다.
02이해하기
강구조에서 「강하면 좋다」는 생각이 통하지 않는 자리가 있다. 지진에 견디려면 부러지기 전에 크게 늘어나야 하므로 강도만 높고 연성이 없는 강재는 오히려 위험하다. SN강이 항복강도의 상한까지 정해 둔 까닭이 여기 있다 — 강도가 예상보다 높으면 설계에서 항복하도록 계획한 자리가 아닌 다른 곳이 먼저 부서질 수 있기 때문이다. 강재의 규격이 최저 기준만이 아니라 상한까지 다루는 이유다.
03핵심 포인트
이름의 숫자는 가장 얇은 구간의 항복강도이며 두꺼워지면 내려간다.
SS 일반구조용 · SM 용접구조용 · SN 건축구조용 · SMA 내후성.
탄소량이 늘면 강도는 오르고 연성·용접성은 떨어진다.
저온은 취성파괴, 고온은 연화 — 방향이 반대다.
SN강은 항복강도의 상한과 항복비까지 관리한다.
04한눈에 보기
저온에서의 취성파괴
늘어나지 못하고 갑자기 부러진다. 예고 없이 무너져 가장 위험한 파괴 형태다.
VS
고온에서의 연화
물러져 강도가 떨어지고 크게 처진다. 화재 시 서서히 무너지므로 대피할 시간이 있다.
두께가 늘면 항복강도가 내려간다
두께
SM275의 항복강도
까닭
16mm 이하
275MPa — 이름 그대로
압연이 충분해 조직이 곱다
16mm 초과 40mm 이하
한 단 내려간다
압연 횟수가 줄어든다
40mm 초과
또 한 단 내려간다
조직이 더 거칠다
더 알아보기
내후성 강재가 녹으로 녹을 막는다
SMA로 표시되는 내후성 강재는 구리·인·크롬 등을 더해, 표면에 치밀한 녹층이 생기면 그것이 안쪽으로 부식이 더 진행되지 못하게 막는다. 도장 없이 그대로 노출해 쓸 수 있어 유지관리 비용이 크게 줄며, 시간이 지나며 짙은 갈색으로 변하는 그 외관을 그대로 살린 건축물도 있다. 녹을 막으려 애쓰는 대신 녹을 이용하는 발상이다.