압착식조인트가 적용된 파이프라인의 내진성능평가

• 영문명: Seismic Performance Evaluation of Stainless Power Joints Piping System
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 손호영(Son HoYoung) 주부석(Ju BuSeog) 소우빈(So WooBin) 박성관(Park Seong Gwan)
• 간행물 정보: 『3. 한국방재학회 학술대회논문집』2018년, 329~329쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2018.02.27

국문 초록

지난 2016년 9월 발생한 경주 지진 및 2017년 11월에 발생한 포항 지진으로 인해 국내는 더 이상 지진의 안전지대가 아니라는 인식이 강하게 자리 잡았으며 이로 인해 지진에 대한 안전성 문제가 대두되고 있다. 건설초기 비용의 80% 이상이 비 구조요소에 집중되어 있으며 이것은 지진 발생으로 인해 피해가 생길 경우 대부분의 경제적인 피해는 비 구조요소의 파괴로 인해 발생하는 것으로 볼 수 있다. 특히 파이프라인이 피해를 받을 경우 가스의 누출 및 소방수 등의 누수로 인해 심각한 2차 피해를 야기 시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 압착식 조인트가 적용된 파이프라인의 유한요소 모델을 구축하고 반복하중을 적용하여 실험결과와 비교하였다. 실험결과 및 시험체의 제원은 부산방재연구센터에서 압착식 조인트가 적용된 파이프라인의 내진성능평가실험의 결과 및 제원을 받아 연구를 수행하였다. 유한요소 모델의 경우 ABAQUS Platform의 3D Shell Element(S4R)를 적용하여 구축하였으며 95344개의 요소와 96188개의 노드를 사용하였다. 반복하중의 경우 국내 건축구조설계기준에서 제시하고 있는 최대 층간변위 0.02h를 적용하여 ±60mm를 10회 반복하는 하중을 적용하였으며 파이프라인 안에 소방수가 가득 차있는 것을 가정하기 위해 2MPa의 내압을 적용하였다. 유한요소 해석 결과와 실험결과의 비교는 파이프라인의 Upper Elbow Joint의 중앙부의 Von-Mises 응력을 비교하였으며 유한요소 해석결과 8번째 사이클에서 약 420MPa로 최대 응력이 발생하였다. 실험결과에서는 7번째 사이클에서 약 395MPa로 발생하였다. 추후연구에서는 조인트 연결부의 접촉으로 인한 비선형성과 재료의 비선형성을 고려한 내진성능평가를 수행하고자 한다.

키워드

압착식 조인트 비구조요소 파이프라인 내진성능평가