[논문]구조해석에 의한 파이프서포트의 내력비교에 관한 연구

백신원; 박종근

구조해석에 의한 파이프서포트의 내력비교에 관한 연구
A Study on the Strength Comparison of Steel Pipe Support using the Structural Analysis Program 원문보기

한국안전학회지 = Journal of the Korean Society of Safety, v.23 no.4, 2008년, pp.67 - 71

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Formwork is a temporary structure that supports its weight and that of fresh concrete as well as construction live loads. Slab formwork consists of sheathing, stringer, hanger and shore. In construction site, pipe supports are usually used as shores which are consisted of the slab formwork. In this study, compressive strength of 80 pipe supports was measured by knife edge test and plate test. Buckling load of pipe supports was analyzed by structural analysis program(MlDAS). Theoretical buckling load with/without initial deformation was got by theoretical analysis. According to these results, buckling load which was analyzed by structural analysis program(MlDAS) was larger than compressive strength of knife edge test and plate test. Theoretical buckling load without initial deformation was larger than compressive strength of knife edge test and plate test. But Theoretical buckling load with initial deformation was lower than compressive strength of knife edge test and plate test. Initial deformation equation for test method according to the pipe support length was suggested. Therefore, the present study results will be used to design the slab formwork safely.

주제어

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문제 정의

따라서 본 연구에서는 파이프서포트에 대한 내력을 측정하고 구조해석과 좌굴이론 및 휨 이론을 적용하여 내력을 비교함으로써 내력예측식을 제안하는데 그 목적이 있다.

제안 방법

따라서 초기 변위값은 KS F 8001에 규정된 V-4 의 최대길이 4.2m에서 측정된 최대진폭값이 65.7mm 이므로 길이가 3.5m인 경우에는 최대진폭값의 1/2 인 27.3mm를 적용하였고, 길이가 4.0m인 경우에는 31.3mm를 적용하였으며, 파이프서포트규격은 KS F 8001에서 규정된 내관은 048.6 X 2.5mm 외관은 060.5 X 2.3mm를 적용하였고 내관의 항복강도는 KS D 3566에서 규정된 355N/mm²을 적용하였다이。). Fig.
본 연구에서는 V-4 파이프서포트 80본에 대해 길이를 3.5m 및 4.0m로 하여 나이프에지시험 및 평압시험으로 내력을 측정하였으며, MIDAS 구조해석프로그램과 이론식으로 내력을 구하여 측정값과 비교하여 얻어진 결론은 다음과 같다.
본 연구에서는 V-4 파이프서포트에 대하여 길이를 3.5m 및 4.0m로 하여 일반적인 내력시험방법인 나이프에지시험 및 평압시험 두 종류로 나누어 내력을 측정하였다. 또한 MIDAS 구조해석 프로그램을 이용하여 초기 변위가 없는 좌굴해석을 수행하여 그 좌굴하중값을 얻을 수 있었고 또한 제2장에서유도한 이론식을 이용하여 그 좌굴하중값도 얻을 수 있었는데 이에 대한 값은 Table 1과 같다.

데이터처리

0m로 하여 일반적인 내력시험방법인 나이프에지시험 및 평압시험 두 종류로 나누어 내력을 측정하였다. 또한 MIDAS 구조해석 프로그램을 이용하여 초기 변위가 없는 좌굴해석을 수행하여 그 좌굴하중값을 얻을 수 있었고 또한 제2장에서유도한 이론식을 이용하여 그 좌굴하중값도 얻을 수 있었는데 이에 대한 값은 Table 1과 같다.

성능/효과

1) 나이프에지시험의 경우 구조해석에 의해 구해진 값은 측정값보다 약 19% 정도 큰 값을 보였다. 2) 나이프에지시험의 경우 초기변위를 고려하지 않은 이론식에 의해 구해진 값은 측정값보다 약 35% 정도 큰 값을 보였다.
보였다. 2) 나이프에지시험의 경우 초기변위를 고려하지 않은 이론식에 의해 구해진 값은 측정값보다 약 35% 정도 큰 값을 보였다.
3) 나이프에지시험의 경우 초기변위를 고려한 이론식에 의해 구해진 값은 측정값보다 약 30% 정도 적은 값을 보였다.
4) 평압시험의 경우 구조해석에 의해 구해진 값은 측정값보다 약 76% 정도 큰 값을 보였다. 5) 평압시험의 경우 초기변위를 고려하지 않은이론식에 의해 구해진 값은 측정값보다 약 92% 정도 큰 값을 보였다.
보였다. 5) 평압시험의 경우 초기변위를 고려하지 않은이론식에 의해 구해진 값은 측정값보다 약 92% 정도 큰 값을 보였다.
6) 평압시험의 경우 초기변위를 고려한 이론식에 의해 구해진 값은 측정값보다 약 40% 정도 적은 값을 보였다.
8) 평압시험의 길이에 따른 초기변위식 5o = 9.98/- 29.98을 얻을 수 있었다.
4에서 보는 바와 같이 MIDAS 구조해석프로그램에 의해 얻어지는 좌굴하중값은 측정값보다 큰 값을 보였는데, 이는 실제 파이프서 포트가 내관과 외관으로 구성되어 진폭을 가지고 있기 때문인 것으로 사료되며, 제2장에서 유도한 초기변형을 고려하지 않은 이론의 좌굴값은 측정값보다 매우 큰 값을 보였고, 초기변형을 고려한 이론의 좌굴값은 측정값보다 작은 값을 보였는데, 이는 실제 파이프서포트의 초기변형이 측정된 진폭 값보다 적을 것으로 사료되기 때문이다. 따라서, 파이프서 포트의 내력은 초기 변위를 고려할 수 없는 구조해석프로그램에 의해 구하는 것보다는 초기변위를 고려한 이론식으로 구하는 것이 타당할 것으로 사료된다.

후속연구

따라서 이 Table을 이용하면 V-4 파이프서 포트의 다른 높이에 대한 내력을 정확하게 추정할 수 있어 현장에서 거푸집동바리 구조물 설계에 유용하게 이용할 수 있을 것으로 기대된다.
이상의 연구결과를 통해 파이프서포트의 내력은 초기변위를 고려할 수 없는 구조해석프로그램에 의해 구하는 것보다는 초기변위를 고려한 이론 식으로 구하는 것이 타당하며, 이 연구결과는 거푸집 동바리 가설구조에서 동바리의 니I력을 산정함에 있어 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

참고문헌 (10)

Formwork for Concrete, M. K. Hurd, 1992
최순주, "거푸집.동바리 붕괴재해 사례분석을 통한 재해원인과 예방대책", 한국콘크리트학회 제 19회 구술강좌, 1999.12
백신원, 최순주, "A Study on the Safety Model of Temporary Structures", 제1회 한.일 안전공학 학술발표대회, 1999.11
백신원, 노민래, "재사용 파이프서포트의 내력변화 연구(I)", 한국안전학회지, 제19권, 제2호, 2004
백신원, 노민래, "재사용 파이프서포트의 내력변화 연구(II)", 한국안전학회지, 제20권, 제3호, 2005
백신원, 최순주, "재사용 파이프서포트의 내력변화 연구(III)", 한국안전학회지, 제21권, 제3호, 2006

원문보기 상세보기
파이프서포트의 내력에 관한 연구, 한국산업안전공단 산업안전보건연구원, 1999.12
6m 파이프 서포트의 구조성능 및 안전성 평가, 가설기자재 시험연구소, 1998.8
KS F 8001 파이프서포트, 1996
KS D 3566 일반 구조용 탄소강관, 1996

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