구조설계:: 공장 내 탱크 추가 설치를 위한 하부 철골구조물 설계 및 검토

CAE 구조해석

 

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공장 내 탱크 추가 설치를 위한 하부 철골구조물 설계 및 검토

 

 

구조설계 / 철골구조물 / 구조검토 

  

안녕하세요, 엔글링크입니다.

 

저희 엔글링크는 CAE기반의 설계검증 전문업체입니다.

구조해석, 유동해석(CFD), 열해석과 같은 전산수치해석 서비스를 제공합니다.

더불어 건축구조물 및 비구조요소에 대한 구조계산 및 검토, 구조안전진단, 내진성능평가도 진행하고 있습니다.

 

오늘은 화장품 제조공장의 농축액 탱크 추가 설치를 위한 하부 철골구조물에 대한 구조설계 프로젝트를 소개드리겠습니다.

해당 프로젝트에서는 탱크를 지탱할 수 있는 하부 철골구조물에 대한 구조설계를 수행하고 그에 대한 구조안전성을 검토했습니다.

1. 설계 개요

 

구조검토 대상은 경기도 화성시에 위치한 화장품 제조 공장이며, 구조검토는 공장 내 농축액 탱크 추가 증축(X1~X3/Y2~Y4)을 위해 설치하는 탱크 하부 철골 프레임에 대한 구조설계를 위해서 수행되었습니다.

고객사로부터 제공받은 도서와 하중 조건을 바탕으로 구조검토가 이루어졌으며, 제공된 도서의 구조 및 단면 형상을 기반으로

부재크기 및 설치간격에 대한 구조설계를 실시하고 구조안전성을 검토했습니다.

 

구조설계는 ①건축법 및 동 시행령(국토교통부), ②건축물의 구조 기준 등에 관한 규칙(국토교통부), ③건축구조기준(KBC2016, 대한건축학회), ④콘크리트 구조설계기준(2012, 한국콘크리트학회) 총 네 가지를 기준으로 수행되었습니다.

 

구조설계 및 구조안전성 검토를 위한 구조해석 프로그램으로는 MIDAS GEN, MIDAS SDS, MIDAS DESIGN+가 사용되었습니다.

 

설계 및 검토 대상은 철골조 형식의 구조물이며 구조재료의 강도 및 규격은 다음과 같습니다.

 

콘크리트	C21 (fck=21MPa) (KS F 2405)
철근	SD400 (fy=400MPa) (KS D 3504)
철골	SM275 (Fy=275MPa, Fu=410MPa) (KS D 3515, 또는 동등 이상)

 

탱크를 지지하는 하부 철골프레임은 기존에 시공된 기초 위에 설치되는 구조물입니다.

기존 시공된 기초는 지반과 잘 맞닫아 허용 지내력 이상의 성능을 발휘하는 조건으로 검토되었습니다. 

하부 철골프레임의 기초는 지내력 기초로 지반의 허용지내력 Fe=150kN/㎡ 이상 확보하도록 설계되었습니다.

 

설계하중은 설치되는 탱크의 무게(16ton, 5ton, 2ton)를 포함하여 고객사에서 받은 내용을 토대로 적용했습니다. 

또한, 탱크의 하부 철골프레임은 기존 건축물 내부에 설치되는 구조물이므로 풍하중 및 적설하중의

영향을 받지 않는 것으로 검토하였습니다.

 

 

2. 접수도면

 

1층 구조평면도(주심도)	2층 구조평면도

 

 

3. 구조설계

 

 

 

 

 

4. 구조해석 및 계산

 

 

 

 

철골프레임을 모델링하여 Z방향(중력 방향)의 힘에 대한 철골프레임의 변위, 반력을 계산하였고 

축력, 모멘트, 전단력에 대한 구조해석을 수행하여 구조안전성을 검토하였습니다.

베이스플레이트 및 앵커볼트, 기초에 대해서도 모멘트와 전단력에 대한 구조해석을 수행하여

구조안전성을 확인했습니다.

제공된 도서를 기반으로 구조 및 단면 형상에 대한 구조해석을 수행한 결과,

설계대로 시공한다면 구조적으로 안전하다고 평가됩니다.

 

 

 

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엔글링크는 기계 분야와 건축 분야를 아울러 구조해석 서비스를 제공하는 CAE해석 전문업체입니다.

건축구조 사무소에서 사용하는 구조해석 프로그램으로는 검토하기 어려운 형태의 구조물이라면

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