협소공간전용 바닥고정형 입상관 흔들림방지버팀대 개발에 관한 연구

A Study on the Development of Floor-Fixed Standpipe Sway Brace for Narrow Space

본 논문은 협소공간인 피트 내부에 설치되는 기존 입상관 흔들림방지버팀대의 설치 및 시공 상의 문제점을 개선하고, 수평지진하중(X축, Y축)에 대한 지지역할과 더불어 추가적으로 수직지진하중(Z축)을 지지할 수 있는 협소공간전용 바닥고정형 입상관 버팀대 개발에 관한 연구이다. 솔리드웍스 시뮬레이션을 이용한 구조해석 결과 1차 설계모델의 경우 수직방향에서 앵커 위치에 따른 편심하중이 발생하였고, 수평 및 수직 방향에서 모두 재질의 허용응력을 초과하는 문제가 나타났다. 2차 설계모델의 경우 1차 설계모델에서 발생하였던 수직방향으로의 편심하중에 의한 변형이 발생되지 않았고, 최대변형률이 0.17%로 1차 설계모델(최대변형률 13.01%)보다 약 12.84% 감소하는 것으로 나타나 구조적인 안정성 및 내구성이 향상된 것을 확인할 수 있었다. 시제품에 대한 압축 및 인장 하중시험결과 모든 시제품이 기준에서 정한 성능기준에 적합한 것으로 나타났다.

This paper proposes a solution to the problems of constructing and installing sway braces for existing standpipes in narrow spaces and pits. The study develops a floor-fixed sway brace for a narrow space that can support the ground area under horizontal seismic loads (X-axis, Y-axis) as well as vertical seismic loads (Z-axis). The results of structural analysis using SolidWorks simulation showed that the eccentric load was generated in the first design according to the anchored position along the vertical direction, and the problem of exceeding the allowable stress of the material along the horizontal and vertical directions. In the second design model, deformation caused by the eccentric load along the vertical direction, similar to the first design model, did not occur. The maximum strain rate was 0.17%, which is approximately 12.84% less than the first design model (Maximum strain rate of 13.01%). It was confirmed that the structural stability and durability improved. Compressive and tensile load testing of the prototypes showed that all of them meet the performance criteria of the standard.