Analysis and Reinforcing Method of Greenhouse Frame for Reducing Heavy Snow Damage

단동온실의 설해 경감을 위한 해석 및 보강방법연구

  • Received : 2010.01.22
  • Accepted : 2010.07.19
  • Published : 2010.08.31

Abstract

Recently, the damage of the farmhouse has been increased due to frequent collapsing accidents of the pipe greenhouse caused by the heavy snow load derived from unusual weather phenomena. However, the study about it is rare and tenuous so that the damage is happened repeatedly. Although there are a few ways to improve the greenhouse such as increasing section, decreasing the distance between rafters in order to avoid the collapsing accidents, those ways have some shortcomings like cost and frame ratio increase, etc. Therefore, this study performed the large displacement analysis considering geometric non-linearity on each load level with respect to many kind of reinforcement methods and analyzed combined strength ratio and stress so as to search the ways, which enhance the structural stability of greenhouse and minimize the frame ratio increase. As a result, this paper is aimed at suggesting the optimal reinforcement method model.

최근 기상이변에 따른 폭설로 인한 단동온실의 붕괴가 빈번해져서 농가의 피해가 증가하고 있다. 하지만 이에 대한 연구는 미약하여 매년 농가의 피해는 되풀이 되고 있다. 폭설로 인한 설계적설심 증가에 따라 단동온실의 단면을 증가시키거나 서까래 간격을 줄이는 방법이 있으나 시공비와 골조율 증가 등의 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 골조율 증가의 최소화와 경제적으로 단동온실의 구조적 안전성을 향상시킬 수 있는 방법을 모색하고자 여러 형태의 보강방법에 대하여 하중단계별 기하학적 비선형성을 고려한 대변위해석을 수행하여 온실의 조합강도비와 응력을 비교, 분석하여 최적의 보강방법 모델을 제시하고자 한다.

Keywords

References

  1. 박춘욱, 이종원, 이현우, 이석건 (2005) 연속 및 이산화 최적알고리즘에 의한 단동온실구조의 최적설계, 한국공간구조공학회 논문집, Vol. 5. No. 4, pp.61-77.
  2. 김보경, 이수헌, 신경재 (2008) 폭설시 프리텐션타이 이용한 비닐하우스 보강방법연구, 한국강구조학회 학술대회 발표집,pp.445-448.
  3. 이태훈, 이동근, 안상경 (2001) 폭설에 대비한 비닐하우스의 보수 및 보강, 대한건축학회 춘계학술대회 논문집(구조계), 대한건축학회, Vol. 21. No. 1.
  4. 이성철, 박병욱, 김현수, 장호주, 최재혁 (2008) 농가 지도형 비닐하우스의 구조안전성 향상을 위한 해석적 연구, 한국구조물진단유지관리공학회 가을 학술발표 논문집, Vol. No. 2, pp.343-348.
  5. 최원, 김한중, 윤성수, 이형진, 이정재 (2008) 파이프하우스 구조해석 방법에 대한 연구, 한국농공학회 학술발표논문집, pp.48-54.
  6. 농림부 (2007), 온실의 자재절감 및 안전성 향상을 위한 최적모델 및 설계시스템 개발.
  7. 일본 시설원예협회 (1998), 지중압입식 파이프 하우스 안전구조지침.
  8. Klaus. Jurgen Bathe, Said. Bolourchi (1979) Large Displacement Analysis of Three Dime nsional Beam Structures, International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 14, pp.961-986. https://doi.org/10.1002/nme.1620140703
  9. Boucard, P.A., Poss, M., Ladeveze, P. (1997) A Nonincremental Approach for Large Displ acement Problem, Computer & Structures Structures, Vol. 64, No. 1-4, pp.499-508. https://doi.org/10.1016/S0045-7949(96)00165-4
  10. Nanakorn, P. Vu, L.N. (2006) A 2D field consistent beam element for large displace ment analysis using the total Lagrangian formulation, Finite Element in Analysis and design, Vol. 14, pp.961-986.
  11. Crisfield, M.A. (1997) Non-linear Finite Element Analysis of Solids and Structures, WILEY, Vol. 1.
  12. AISC (2005) Steel Construction Manual II Thirteenth Edition.