구조검토:: 격납고 내 소방시설 서포트에 대한 구조안전성 검토

CAE 구조해석

 

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격납고 내 소방시설 배관 서포트에 대한 구조안전성 검토

 

 

배관 서포트 / 구조검토 / 소방배관

  

안녕하세요, 엔글링크입니다.

 

엔글링크는 기계 및 건축구조분야의 엔지니어링 서비스 업체입니다.

 

기계분야 엔지니어링 서비스로 구조해석, 유동해석(CFD), 열해석 등 각종 CAE서비스를 제공하고 있습니다.

건축구조분야에서는 구조설계, 구조검토, 구조안전진단, 내진성능평가, 감리 등의 서비스를 진행합니다.  

원하시는 서비스가 있으시면 언제든지 엔글링크에 문의하세요.

 

오늘 소개해드릴 프로젝트는 소방시설 배관 서포트에 대한 구조검토입니다. 

더 상세하게 말씀드리면 격납고 내부에 설치된 소방시설 배관을 지지하는 서포트가 

구조적으로 안전한지 설계기준에 따라 검토한 사례입니다. 

 

 

1. 구조검토 개요

 

1.1 구조물 개요

 

  구조검토 대상 구조물은 군부대에 위치한 격납고 내부의 소방시설과 연결된 배관을 지지하는 

용도의 철골구조물입니다. 

 

1.2 적용 기준

 

  구조검토는 다음과 같은 설계 기준에 기반하여 이루어졌습니다.

1) 건축법 및 건축법 시행령(국토교통부)

2) 건축물의 구조기준 등에 관한 규칙(국토교통부)

3) 건축구조기준(대한건축학회, 2016)

4) 강구조설계(한국강구조학회, 2016)

5) 소방시설의 내진설계 화재안전기준 해설서(국민안전처, 2016)

6) NFPA 13 (National Fire Protection Association, 2016 Edition)

 

1.3 구조해석 프로그램

 

  MIDAS-GEN을 사용하여 배관 서포트 시스템 및 부재의 안전성을 검토했습니다. 

 

 

1.4 구조해석 적용 물성치

 

검토 대상인 배관 서포트는 SM275를 적용하고, 연결볼트는 SS275를 적용했습니다. 허용응력은 강구조설계기준에 따라 항복강도/1.5로 산정했으며, 볼트의 인장/전단 허용응력은 인장강도의 0.375, 0.25배로 산정했습니다. 

재료의 물성치의 표와 같습니다.

 

Material Property	SM275	Bolt
Elastic Modulus(MPa)	210,000	210,000
Poisson's ratio	0.3	0.3
Density(kg/㎥)	7,850	7,850
인장강도(MPa)	400	400
항복강도(MPa)	275	275
허용응력(MPa)	183.3	150/100

 

 

 

 

2. 접수도서

 

 

 

 

3. 설계하중

 

3.1 고정하중

 

  NFPA 13(2016 Edition)에 준하여 소방시설 배관서포트는 9.1.1.2절에 따라 

용수가 충전된 배관무게에 115kg를 추가한 무게로 평가해야합니다. 

고정하중은 자중 및 관내 유체를 포함한 배관무게의 5배+115kg의 하중을 적용했습니다.

 

 3.2 지진하중

 

  배관서포트에 가해지는 지진하중은  NFPA 9.3.5.9절에 따라 관내 유체를 포함한 배관무게의 1.15배를 

적용한 가동중량의 0.5배를 각 방향으로 적용했습니다. 

 

4. 구조해석 및 결과

 

 

4. 1 배관시스템(주배관, 서포트 및 수직 와이어로 구성된 배관시스템)

 

 

 

 

4. 2 배관서포트 부재

 

 

 

 

5. 검토 결과

 

  배관시스템 내 배관서포트 Type A, Type B에 대한 구조해석 결과, 연직하중 및 지진하중에 대하여 

최대발생응력이 각각 66.65MPa, 116.51MPa로 계산되어 재료의 허용응력 183.3MPa(Fy/1.5)을 초과하지 않았습니다.

따라서, 격납고 내의 배관 서포트 Type A, Type B는 구조적으로 안전하다고 판단됩니다.

 

 

 

  오늘 소개해드린 구조검토 프로젝트와 같이 소방시설물을 지지하는 서포트나 

교반기와 같은 장비를 설치하기 위한 철골구조물은 내부 유체를 포함한 장비의 무게, 

시설의 중요도나 기타 여건에 따라 때로는 지진하중 등을 고려하여 구조안전성 검토가 필요합니다.

철골구조물이 설치되는 장소에 따라 구조물 자체에 대한 구조 안전성뿐만 아니라 

장비가 설치되는 건축물의 바닥 및 기초에 대해서도 구조안전성도 점검하셔야 할 수도 있습니다.

 

엔글링크는 건축구조물의 구조안정성을 평가하기 위한 다양한 서비스를 진행하고 있습니다.

구조검토, 구조안전진단과 같은 구조안전확인 서비스가 필요하시면 연락주세요. 

 

 

 

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