• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
• /
• 제6회(2017년)
• /
• pp.251-258
• /
• 2017

비닐하우스는 원예시설 중 가장 중요한 구조물로서 전국에서 이용하고 있으며, 경제적이기 때문에 농업 재배에서 가장 많이 쓰인다. 폭설 시 눈에 의한 하중으로 비닐하우스의 속이 빈 파이프의 변형이 유도된다. 본 논문에서는 비닐하우스의 80%를 차지하는 단동식 구조를 모델로 삼아 비닐하우스 지붕 위치에 따른 눈의 하중을 계산한 후 EDISON 해석 프로그램과 상용 프로그램을 이용하여 비닐하우스에 최대 변위와 응력을 분석하여 농업진흥청에서 제안한 보강재를 해석했다. 추가로 보강재의 접하는 위치를 이동하여 최대 변위와 파이프에 가해지는 응력을 분석하였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.37-43
• /
• 2011

구조물 내 설치된 파이프시스템은 주로 내부구성원들의 인간생활에 근간이 되는 기반시설로서 현대 도시생활의 생명선과 같은 역할을 한다. 이들 구조물 내 파이프시스템이 만약 지진발생에 의하여 손상될 경우 1차적으로 구조물 내 기능성이 저하되고 구조물 내 많은 정신적, 물질적 피해가 발생할 수 있다. 실제 내진공학에서 지진발생에 따른 비구조재요소의 거동은 크게 중요하게 고려되지 않으나 인적 및 물적 피해와 매우 밀접하게 연관되는 가스 혹은 수계파이프시스템에 대한 비구조적 요소의 거동예측 및 성능평가 연구는 보다 효과적인 구조물 유지관리를 위하여 그 필요성이 크다고 판단된다. 본 연구는 현재 일반적으로 널리 시공되어져 있는 노후 철근콘크리트 빌딩구조물 내 설치된 가스 혹은 수계파이프시스템에 대하여 실제 지진발생이 예측되는 거동을 살펴보고 이들 거동에 따른 성능평가 및 현 설계기준에 대한 검토도 병행하여 수행하고자 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 해석적으로 발생 가능한 총 10회의 지진파에 대하여 현재 실제 건물 내 기설치된 수계파이프시스템 모델링 및 해석을 통하여 그 결과를 검증, 평가하였으며 부가적으로 실제 발생 가능한 파괴유형 분석을 통하여 현 설치된 수계파이프시스템의 설계에 대한 적절한 내진보강방법에 대하여도 제안하고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.455-468
• /
• 2013

최근 비개착공법으로 지하차도 시공 시 강관을 지반에 압입한 후 강관자체를 철근과 모르타르로 보강하는 다양한 일체형 파이프루프 공법이 적용되고 있다. 이러한 일체형 파이프루프 공법은 상재하중에 대해 지보강성 효과를 발휘하여 콘크리트 지하차도 구조물에 작용하는 응력을 한층 감소시킬 것으로 예상된다. 또한 아칭효과에 의해 주변지반의 연직방향 및 수평방향의 토압이 변화하게 된다. 본 연구에서는 일체형 파이프루프 시공에 따른 주변지반의 토압 분포 특성을 분석하고, 일체형 파이프루프 내측에 시공되는 콘크리트에 작용하는 토압을 분석하기 위하여 유한차분 수치해석을 통해 파이프루프의 체결 특성을 모델링하고 응력 및 변위거동을 분석하였다. 지반과 구조물의 경계에 인터페이스 요소를 도입하여 지반구조물의 상호작용을 분석하였다. 분석 결과, 본체 콘크리트 구조물에 작용하는 연직토압은 파이프루프의 강성과 아칭 작용에 의해 원상태의 연직토압보다 큰 폭으로 감소하여 작용하는 것을 확인하였다. 지하차도 구조물의 단면 설계 시 설계하중에 대해 이러한 아칭작용에 의한 연직토압의 감소를 고려한다면 경제성을 보다 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제17권5호
• /
• pp.513-522
• /
• 2015

본 연구의 목적은 비개착공으로 시공되고 있는 지하차도를 대상으로 지하차도 상부 및 측벽에 작용하는 토압을 계측하여 압입된 강관에 의한 지보효과 확인을 목적으로 하고 있다. 근래의 비개착공법은 파이프루프를 형성하기 위한 강관을 압입한 후 강관과 강관사이를 철근으로 보강하고 모르타르를 타설하는 방식으로 침하에 대한 안정성을 보다 확보하기 위한 노력을 기울이고 있다. 이에 최근 적용되고 있는 UPRS(Upgraded Pipe Roof Structure)공법과 프론트잭킹(Front-Jacking)을 중심으로 강관 압입 후 강관에 의한 토압감소효과를 확인하기 위하여 지하차도 주변의 토압을 계측하였다. 그 결과 UPRS공법의 경우 지하차도에 토압이 상당부분 감소하여 강관보강에 의한 지보강성 효과가 발휘되는 것으로 분석되었다. 프론트잭킹 공법의 경우 지하차도 구조물이 외부에서 제작되어 압입되는 형식으로 강관을 보강시킬 필요가 없기 때문에 강관보강에 의한 토압감소효과는 예측한대로 발휘되지 않는 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권3호
• /
• pp.865-873
• /
• 2013

본 연구에서는 부식이나 보강재가 고려된 비균일한 두께를 가지는 파이프라인에 대하여 일정한 외압을 받을 때의 탄성 좌굴하중을 이론적으로 산정하였다. 길이가 매우 긴 원통형 쉘 구조물인 파이프라인을 단순한 링 구조물로 가정하였고, 고유함수를 유도하여 좌굴 임계하중을 산정하였다. 또한, 두께 변화와 두께가 감소된 구간의 범위에 따른 변수해석을 수행하였다. 이론식에 의해 산정된 좌굴 임계하중 결과를 유한요소해석 결과와 비교하여 검증하였고, 두 결과는 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제7권1호
• /
• pp.33-40
• /
• 1991

본 논문은 매설관 기초지반 보강의 적용성에 관해 연구한 것이다. 지반 보강상호작용해석에 의하여 연결된 파이프 부재 사이의 부등침하를 최소화 하고 이음부에 발생하는 응력집중 현상을 감소시킬 수가 있다. 부등침하를 받는 매설관 하부의 침하형태와 토압의 변화 형태, 그리고 보강재의 변형 형태를 분석하였다. 매설관은 일단은 구조물에 고정되어 있고 타단은 지반속에 매설된채 자유로 되어 있으며 지표면에 재하된 일정한 등분포 하중을 받는다. 실내모형실험과 유한요소 해석을 병행 하였으며, 해석결과를 비보강과 보강 조건에 대하여 상호비교하여 매설관 침하억제를 위한 지반보 강의 효과를 검토하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제55권4호
• /
• pp.289-296
• /
• 2018

The offshore subsea platforms are connected to subsea pipelines to transport gas/oil from wells. The pipe is a multilayered structure of polymer and steel for compensating both flexibility and strength. The pipe also requires reinforcement structures to endure the extreme environmental conditions. A vertebrae structure of bend restrictors is one of the reinforcement structures installed to protect the subsea pipe from excessive bending deformations. In this study, structural behaviors of the subsea pipeline with bend restrictors are investigated by the multi-body contact analysis in Abaqus 6.14-2. Contact forces of each bend restrictor extracted from the multi-body contact analysis can be boundary conditions for topology design optimization in Altair Hyperworks 13.0 Hypermesh-Optistruct. Multiple design constraints are considered to obtain a manufacturable design with efficient material usage. Through the multi-body contact analysis with optimized bend restrictors, it is confirmed that the bending performance of the optimized design is enhanced.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.63-69
• /
• 2010

2007년 4월 이전까지 10~15년 동안 규격시설로 운영되어 오던 농가지도형 단동하우스에서의 보강지주 설치효과를 분석하였다. 이전의 연구로 적설하중에 대한 수식 계산을 통해 보강지주 설치 단동하우스의 추가적설심이 제시된 바 있으나 모델이 농가지도형 단동하우스 규격과 상이해 연구 결과를 농가지도형 단동하우스에 그대로 적용하기에 무리가 따랐다. 본 연구에서는 농가지도형 단동하우스를 3차원 강뼈대 구조물로 모델링 하여 보강지주 설치 효과를 분석하였으며 재하시험을 통해 해석결과를 검증하였다. 구조해석 결과, 단동하우스에 보강지주 설치 시 안전적설심은 오히려 줄어드는 것으로 나타났는데 파이프 체결 부에서의 집중 하중으로 지붕도리에 큰 응력이 걸리기 때문으로 보강지주 설치 시에는 지붕도리의 규격도 함께 강화되어야 할 것으로 판단되었다. 지붕도리를 강화하고 보강지주를 3~4m 간격으로 설치할 경우, 안전적설심은 기본모델에서 보다 2배 이상 높아지는 것으로 나타났다. 보강지주 규격별 농가지도형 단동하우스 5종의 안전적설심을 제시하였다.

• 한국음향학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.191-199
• /
• 2014

파이프, 평판과 같이 단면의 형상이 길이 방향으로 일정한 도파관 구조물을 따라 전파되는 진동의 반사 및 투과 특성은 여러 공학 분야에서 응용되는 중요한 주제이다. 도파관에 조인트 또는 균열 등의 국부적 불연속이 있는 경우, 스펙트럴 요소(spectral element)와 유한 요소(finite elment)를 결합한 SE/FE 방법이 주로 사용되고 있다. 그러나 이 방법은 보 이론에 기반한 스펙트럴 요소가 사용되므로 저주파수 대역 해석에 국한되는 단점이 있다. 고주파수 대역 해석에는 스펙트럴 수퍼 요소(spectral super element)와 유한 요소를 결합한 SSE/FE 방법이 제안되었으나 유한요소와 스펙트럼 요소의 연성으로 인해 많은 연산 시간이 요구된다. 이러한 문제점을 개선하고자, 본 연구에서는 국부적 불연속 구간의 단면이 일정한 경우에 대해 국부적 불연속 구간을 스펙트럴 수퍼 요소로 대체한 SSE/SSE 연성 해석을 시도하였다. 적용 모델로는 국부적 결함을 가진 레일의 파동 반사 및 투과, 그리고 주기적 보강재를 가진 평판의 진동전파에 대해 적용하였다. 결함을 가진 레일의 해석 예를 통해, 본 논문에서 사용한 SSE/SSE 방법과 기존의 SSE/FE 방법의 성능을 비교하였다. 보강재를 가진 평판의 예를 통해서는 반복 구조를 가진 도파관의 파동 전파 특성 해석에 SSE/SSE 방법이 유용함을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.148-157
• /
• 2014

본 연구는 농가들의 온실 유지관리 실태를 알아보기 위해서 국내에 보급되어 있는 온실에 대해 전국을 대상으로 온실규격, 자연재해 예방 및 피해상황, 온실 구조재, 온실 피복재 등에 관한 실태를 조사하여 자료를 분석하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 온실의 규격의 경우, 길이는 단동 및 연동 온실 모두 90m이상이 가장 많았다. 폭은 단동온실 및 연동 온실이 각각 8m이상 및 7.0~7.9m, 측고 1.5~1.9m 및 2.0~2.9m, 동고 3.0~3.9m 및 6m가 가장 높은 비율을 차지하는 것으로 나타났다. 내재해형 온실을 조사한 결과 농가에서 내재해형 온실 설치를 기피하는 것으로 조사되었다. 온실의 자연재해 피해는 대설 보다 태풍에 대한 피해를 많이 받는 것으로 조사되었다. 자연재해 예보 시 점검사항의 경우, 태풍 예보가 있을 때에는 천창, 측창, 출입문 및 피복재 고정밴드를 주로 점검하며, 대설 예보가 있을 때에는 난방기를 주로 점검하는 것으로 나타났다. 온실파이프에 부식이 발생 시 보수방법은 도색 보다는 부분적인 교체를 많이 하고, 자연재해 예방을 위한 구조물의 보강재를 대부분 사용하지 않는 것으로 나타났다. 온실 피복재의 유지관리는 대부분의 농가에서 피복재 밀폐성을 점검하는 것으로 나타났지만, 광 투과를 위한 피복재의 청소는 대부분 하지 않는 것으로 나타났다. 태풍시 온실 피복재를 제거하면 구조재 파괴를 막을 수 있는데 그렇게 못하는 이유는 피복재의 교체비용, 재배작물 때문인 것으로 파악되었다. 그리고 온실농가에서 화재예방을 위한 소방설비 구비 여부에 대해 조사한 결과, 온실의 화재예방 인식이 많이 부족한 것으로 나타났다.