장스팬 비닐하우스의 폭설에 의한 붕괴방지법 연구 = Collapse Prevention Method of Long-span Plastic Greenhouse for Heavy Snow

국문 초록 (Abstract)

최근 기상이변에 따라 폭설로 인한 비닐하우스의 붕괴가 빈번해져서 농가의 피해가 증가하고 있다. 하지만 이에 대한 대책연구는 미약하여 매년 농가의 피해는 되풀이 되고 있다. 그리하여 본 연구에서는 고강도 변단면 부재를 이용한 모듈을 적용하여 근본적인 구조체의 붕괴를 방지하고, 인장타이재를 이용한 추가적인 보강을 통하여 비닐하우스의 붕괴를 방지하고자 한다. 비닐하우스 프레임의 경우 처짐설계보다는 강도설계에 의해 단면이 지배되므로 모멘트가 최대가 되는 부분에 고강도의 변단면 부재를 적용한다. 현재 설치된 비닐하우스의 형태는 아치의 형태를 하고 있으나, 구조적으로는 곡선부(보)와 직선부(기둥)가 불연속의 형상을 하고 있어 연직하중에 대해 아치거동보다는 프레임거동을 하는 취약한 구조시스템이다. 직선부재(기둥) 상단에 폭설 시에만 임시적으로 인장타이재를 추가함으로써 모멘트로 저항하던 프레임 구조체를 축력에 저항하는 타이아치형 구조체로의 단기적인 변화를 유도하여 구조체의 내력을 증가시키고자 한다. 고강도 변단면 부재를 이용하면 조합강도비가 10~30% 정도 감소하였으며, 인장타이재를 이용하여 추가보강하면 조합강도비가 절반 이하로 감소하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The cases of collapse of greenhouses in rural areas have been increasing due to the unexpected heavy snow load. Studies on how to prevent the collapse of greenhouses are rare, however, and the damages are repeated annually. This studysuggests two reinforcing methods: the use of ahigh-strength tapered module, and the addition of a pre-tension tie. The high-strength tapered section is installed where the bending moment is maximum. The design of a plastic greenhouse is controlled by its strength rather than its deflection. The shape of a greenhouse resembles that of an arch system, but its actual structural behavior is the frame behavior, because it is non-continually composed of a curved element (a beam) and vertical elements (columns). This system is too weak and slender to resist a vertical load, because an external load is resisted by the moment rather than by axial force. In this study, a new method, the installation of a temporary tie at the junction of the arch and the column only during snow accumulation, is proposed. The tie changes the action of the greenhouse frame to an arch action. The arch action is more effective when the pre-tension force is applied in the tie, which results in a very strong temporary structural system during snowfall. As a result of using this high-strength tapered section, the combined strength ratio of what? decreased from 10% to 30%. In the case of the additional reinforcement with a tie, it was reduced by half.

참고문헌 (Reference)

1 이태훈, "폭설에 대비한 비닐하우스의 보수 및 보강" 21 (21): 119-22, 2001

2 김보경, "폭설시 프리텐션타이를 이용한 비닐하우스 보강방법연구" 한국강구조학회 19 (19): 445-448, 2008

3 김보경, "장스팬 비닐하우스의 폭설에 의한 붕괴방지법 연구" 한국강구조학회 22 (22): 67-74, 2010

4 농촌진흥청, "원예특작시설 내재해규격 설계도 및 시방서"

5 이석건, "단동비닐하우스의 설해 결감을 위한 보강방법 개발" 한국생물환경조절학회 131-137, 2005

6 대한건축학회, "건축구조설계기준 및 해설" 기문당 2006

7 "Steel Construction Manual Ⅱ"