| 논문명 |
공학적 해석에 의한 배관 앵커 구조물 최적 설계에 관한 연구 / A Study on the Optimal Design of Pipe Anchor Structrures by Engineering Analysis |
| 수록사항 |
설비공학논문집, Vol.36 No.08 (2024-08) |
| 주제어 |
냉?온수 환수배관; 냉?온수 공급배관; 열응력; 가치공학 ; CHWR; CHWS; Thermal stress; Value Engineering |
| 요약1 |
배관 앵커 구조 설계는 안전한 배관 시스템 설계를 위해서 가장 중요한 설계 사항이다. 하지만 설비 및 배관 엔지니어는 운전 조건에 따른 배관 앵커 하중을 계산할 수 있지만 구조 설계를 진행하기는 쉽지 않으며, 구조 엔지니어는 배관 앵커 하중을 계산하기가 쉽지 않다. 국내 엔지니어링의 현실은 각 분야별 협업 시스템 및 Coupling 해석의 인식 부족으로 인해 정확한 배관 하중 값에 의한 부재 설계를 진행하지 않고, 정형화된 앵커 구조물을 설계에 반영하고 있다.
국내 현장에 적용된 설비 배관 앵커 구조물 분석 결과, 안전율이 지나치게 반영된 부재 설계가 반영되고 있다. 본 연구에서는 이러한 과한 규격의 부재 설계를 미연에 방지하며, 구조적으로 안전한 배관 앵커 설계를 진행하고자 표준화된 Cook Book 방식의 앵커 구조물을 연구하였다.
국내 건설사 및 엔지니어는 건설시장에서 경쟁 우위를 확보하기 위해 모든 분야를 대상으로 원가절감 및 품질향상을 위해 노력하고 있다. 엔지니어는 프로젝트 수행 시 상기 Fig. 13(H-Beam 규격별 앵커 최대 지지 하중) 참조하여 구조 엔지니어의 도움을 받지 않아도 쉽고 안전한 구조 설계를 진행할 수 있으며, 원가절감을 통하여 VE(Value Engineering)를 실현할 수 있다.
본 연구 논문이 배관 앵커 구조물 설치 규격의 지침으로 활용되어 과 설계에 의한 공사비 지출을 미연에 방지하고 구조에 대한 지식이 없는 엔지니어들도 쉽게 접근하여 안전한 앵커 구조 설계를 할 수 있는 자료로서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대한다.
하지만 향후 배관과 구조물의 안전성을 통합하여 분석할 수 있는 프로그램 개발이 필요하다. |
| 요약2 |
Pipe anchor is the most important item in piping design that can safely maintain a piping system by constraining displacement caused by vibrations such as earthquakes and thermal stress caused by fluid temperature. Because of the characteristics of pipe anchors due to excessive force restraint, it is the section where the most accidents occur in a piping system, such as damage to welds and anchor bolts and pipe separation. Thus, engineering safety must be designed. However, the reality of domestic engineering is the lack of structural design knowledge of HVAC engineers and piping engineers. Due to these problems, structural designs that reflect excessive safety factors are being made and sometimes the piping system is damaged due to neglect of the load in the longitudinal direction of the piping. In this study, anchor structures of commonly applied facility piping (CHWS, CHWR) were analyzed. As a result of the analysis, it was possible to change the H-Beam 200×200×8×12 member of the anchor structure, which was reflected in the original design, to 125×125×6.5×9. The VE effect could be maximized through cost reduction when structurally safe design was possible. The goal of this study was to provide basic data for practical engineers to design anchor members in the Cook Book method, which has been proven in engineering. In the future, practical engineers who lack experience in structural design will be able to refer to the table of the standardized Cook Book method which will become a guideline for safe anchor structure design while preventing overdesign in advance. |
