분기연결에서의 강성도 차이에 의한 변형률집중을 고려한 배관응력해석

Abstract

배관응력해석은 탄성거동의 보 이론을 기반으로 한 선형해석으로 수행되어 빠르고 직관적인 결과를 얻을 수 있는 장점을 가지나 과변형거동이 적절하게 구현되지 않는 제한을 가지고 있다. 구조물 간에 강성도가 크게 차이가 나는 상황에서 열팽창에 의한 변형이 구조물 간에 균등하게 배분되지 않고 강성도가 작은 쪽으로 집중되는 변형률집중은 과변형거동의 대표적인 현상이다. 변형률집중은 탄성추종이라고도 하며 재질의 비선형특성에 의한 것으로 선형해석 시 주의가 필요하나 이를 평가하기 위한 방법은 Code에서 제시하고 있지 않다. 주배관과 분기배관이 연결되는 분기연결에서 주배관에 비해 상대적으로 강성도가 작은 분기배관은 변형률집중에 취약구간이다. 이러한 분기연결에 대해 선형해석 시 강성도 차이에 의한 변형률집중을 고려할 수 있는 방법을 제시하였다.