일반 H보 vs Castellated Beam 종합 경제성 보고서
스팬 7 m, 8 m, 9 m, 10 m / 단순지지 / 고정하중 3 kN/m² / 활하중 20 kN/m² / ULS(1.2D+1.6L)
본 보고서는 일반 H형강보와 Castellated Beam을 동일 하중조건에서 비교한 결과를 종합 정리한 것이다.
이번 보고서에는 Castellated Beam의 추가절단접합, 2Ls 앵글, 단부보강 Plate까지 포함한 비용을 반영하였다.
1. 검토 기준
| 지지조건 | 단순지지 | 하중조건 | D = 3 kN/m², L = 20 kN/m² |
|---|
| 도장면적 | 자동 산정 | 각종철판 비율 | 주재료의 15% |
|---|
| Castellated 확대비 | dg/d = 1.50 | a/d, e/a 비율 | 0.60, 0.50 |
|---|
| 단부 무개구부 pitch 수 | 1.00 | 본수 | 1 EA |
|---|
공통 단가
| 항목 | 단가 | 단위 | 항목 | 단가 | 단위 |
| H형강 재료비 | 1,200 | 원/kg | 각종철판 재료비 | 880 | 원/kg |
| 철골가공 재료비 | 100 | 원/kg | 철골가공 노무비 | 250 | 원/kg |
| 철골설치 노무비 | 1,500 | 원/kg | 방청페인트 재료비 | 2,500 | 원/m² |
| 방청페인트 노무비 | 2,000 | 원/m² | 자재운반비 | 150 | 원/kg |
| 장비사용료 | 250 | 원/kg | 장내소운반 | 200 | 원/kg |
| 추가절단접합 | 300 | 원/kg | 2Ls 앵글 | A 65×65×6t | 5.95 kg/m |
Castellated Beam은 2Ls 앵글 사용, 길이 L/3 × 2EA, 단부보강 Plate 4EA 기준으로 정리하였다.
2. 스팬별 적용 부재 및 구조 검토 요약
| 스팬 |
형식 |
적용부재 |
Factored 전단력 Vu (kN) |
Factored 모멘트 Mu (kN·m) |
URi |
판정 |
| 7 m | 일반 H보 | H-600×200×11×17 | 253.566 | 443.740 | 0.723 | OK |
| Castellated | H-400×200×8×13 기반 / dg=600 | 251.918 | 440.857 | 0.940 | OK |
| 8 m | 일반 H보 | H-600×200×11×17 | 289.790 | 579.579 | 0.944 | OK |
| Castellated | H-496×199×9×14 기반 / dg=744 | 288.542 | 577.084 | 0.862 | OK |
| 9 m | 일반 H보 | H-582×300×12×17 | 327.374 | 736.592 | 0.885 | OK |
| Castellated | H-596×199×10×15 기반 / dg=894 | 325.235 | 731.778 | 0.792 | OK |
| 10 m | 일반 H보 | H-588×300×12×20 | 364.885 | 912.212 | 0.957 | 주의 |
| Castellated | H-600×200×11×17 기반 / dg=900 | 362.237 | 905.593 | 0.868 | OK |
3. 스팬별 비용 비교
| 스팬 |
형식 |
제작·설치 대상 중량 (kg) |
재료비 (원) |
노무비 (원) |
경비 (원) |
총공사비 (원) |
| 7 m | 일반 H보 | 853 | 1,115,674 | 1,825,530 | 213,325 | 3,154,529 |
| Castellated | 531 | 749,139 | 1,149,330 | 271,425 | 2,169,894 |
| 8 m | 일반 H보 | 975 | 1,279,056 | 2,089,520 | 243,800 | 3,612,376 |
| Castellated | 731 | 1,019,549 | 1,577,540 | 373,650 | 2,970,739 |
| 9 m | 일반 H보 | 1,363 | 1,778,629 | 2,913,300 | 340,774 | 5,032,702 |
| Castellated | 945 | 1,310,063 | 2,035,206 | 482,749 | 3,828,017 |
| 10 m | 일반 H보 | 1,737 | 2,255,720 | 3,703,250 | 434,125 | 6,393,095 |
| Castellated | 1,219 | 1,668,583 | 2,616,500 | 622,750 | 4,907,833 |
4. 경제성 비교 결과
| 스팬 |
일반 H보 (원) |
Castellated (원) |
차이 H-C (원) |
절감률 |
경제성 우위 |
| 7 m | 3,154,529 | 2,169,894 | 984,635 | 31.2% | Castellated beam |
| 8 m | 3,612,376 | 2,970,739 | 641,637 | 17.8% | Castellated beam |
| 9 m | 5,032,702 | 3,828,017 | 1,204,685 | 23.9% | Castellated beam |
| 10 m | 6,393,095 | 4,907,833 | 1,485,262 | 23.2% | Castellated beam |
| 합계 |
18,192,702 |
13,876,483 |
4,316,219 |
23.7% |
Castellated beam |
6. m당 단가 비교 그래프
그래프는 각 스팬별 총공사비를 보 길이로 나눈 m당 단가를 시각화한 것이다.
7. 종합 평가
- 보강을 포함한 현실 조건에서도 7 m, 8 m, 9 m, 10 m 전 구간에서 Castellated Beam이 일반 H보보다 경제적이다.
- 절감률은 17.8%~31.2% 범위이며, 7 m에서 절감률이 가장 크게 나타났다.
- 절대 절감액은 10 m에서 가장 크며, 일반 H보 대비 1,485,262원 절감되었다.
- 일반 H보는 10 m 구간에서 URi 0.957로 허용치에 근접한 반면, Castellated Beam은 같은 구간에서 URi 0.868로 여유가 더 크다.
- 따라서 본 검토 범위에서는 구조 성능과 경제성을 함께 고려할 때 Castellated Beam 적용이 타당한 대안으로 판단된다.