Verification of Applicability of Buried GFRP Pipe through Numerical Analysis

수치해석을 통한 지중매설된 GFRP관의 적용성 평가

  • 김홍택 (홍익대학교 토목공학과) ;
  • 권혁준 (홍익대학교 토목공학과) ;
  • 윤명준 (홍익대학교 토목공학과) ;
  • 윤순종 (홍익대학교 토목공학과) ;
  • 한연진 (홍익대학교 토목공학과)
  • Received : 2010.06.14
  • Accepted : 2010.07.12
  • Published : 2010.08.01

Abstract

The GFRP(Glass-Fiber Reinforced Plastic) pipe is designed to behave safely against the external forces and to secure stability of deformation and settlements of pipe, since it is laid under the ground. In this study, the evaluation for the pressure stability was carried out by performing the laboratory experiments to figure out the mechanical properties of Glass-Fiber Reinforced Plastic pipe, take a theoretical approach, and suggest the mechanical properties necessary for the analysis and design of GFRP. Numerical analysis is also conducted to evaluate on the field application through the comparison concerning relations between deformation and differential settlement in the GFRP and hume pipes when all and half sections are under the surcharge load.

유리섬유복합관은 지중에 매설되기 때문에 토압 및 상재하중 등의 외력에 충분히 안전하게 설계되어야 하며, 관의 변형 및 침하에 대해서도 안정성을 확보하여야 한다. 이에 본 연구에서는 내압 및 외압에 대한 안정성 평가를 위하여 실내시험을 통한 GFRP관 재료의 역학적 성질을 규명하여, GFRP관의 해석과 설계에 필요한 역학적 성질을 제시하였다. 아울러 수치해석기법을 이용하여 전 구간 및 일부구간에 상재하중 작용 시 흄관과 GFRP관의 변형 및 부등침하 관계를 비교분석하여 수치해석을 통한 GFRP관의 적용성을 평가하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국과학재단

References

  1. 이보베, 이승식, 주형중, 윤순종(2009), 상수도용 유리섬유복합관의 구조적 거동특성 및 안전성 평가, 2009 춘계학술대회논문집, 한국복합재료학회, Vol. 22, No. 3, pp. 1-8.
  2. 이의종(2008), 상하수도용 복합관의 역학적 특성 및 구조적거동, 석사학위 논문, 홍익대학교, pp. 16-49.
  3. Handy, R. L.(1985), The Arch in Soil Arching, Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 111, No. 3, pp. 302-318. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1985)111:3(302)
  4. Janssen, H. A.(1895), Versuche uber Getreidedruck in Silozellen, Z. (Dusseldorf), Vereins Deutscher Ingenieure, No. 35, pp. 1045-1049.
  5. Kellogg, C. G.(1993), Vertical Earth Loads on Buried Engineered Works, Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 119, No. 3, pp. 487-506. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1993)119:3(487)
  6. Spangler, M. G.(1950), A Theory of Loads on Negative Projecting Conduits, Proceedings of the Highway Research Board, Washington D. C., Vol. 30, pp. 153-161.