적설하중 증가에 대비한 비닐하우스 골조 성능의 개선 연구

Abstract

본 연구는 폭설로 인하여 비닐하우스가 붕괴되는 사고가 잇따르는 것에 대비하여 효율적인 비닐하우스 골조의 개선방안을 찾고자 진행되었다. 2013년 겨울, 비닐하우스 피해가 가장 컸던 곳은 경북과 강원도로, 이 지역에서 가장 많이 사용되고 있는 비닐하우스 유형(07-단동 3형, 07-단동 18형)에 대하여 최대 적설량 대비 30%까지 하중을 증가시켜 MIDAS GEN 프로그램을 사용하여 구조적 안전성을 검토하였다. 해석의 결과, 경주의 비닐하우스는 적설하중의 중가에 대해 안전하였으나 속초의 경우는 위험요인이 발생하였으며, 강릉의 비닐하우스는 기존 적설하중에서도 붕괴 가능성이 있는 것으로 나타났다. 폭설에 대비, 비닐하우스 구조단면의 성능을 개선하기 위하여 서까래를 이루는 원형파이프 단면의 성능을 개선하는 동시에 서까래의 간격을 증가시켜 적정 비닐하우스 구조를 검토한 결과, 서까래의 관경과 간격을 증가시키는 방안이 서까래의 두께와 간격을 증가시키는 방안보다 구조적으로 효율적인 것으로 해석되었다. 향후 폭설에 대비하여 비닐하우스의 서까래 관경을 증가시킨 적정 규격의 제안이 필요할 것으로 판단된다. The damages from greenhouses collapsing due to heavy snowfall in winter are increasing, and the current frames of greenhouse are required to be improved. This study was conducted to seek solutions to improve intensities of greenhouse frame to bear heavy snows. We investigated a structural safety of greenhouses by calculating axial force, bending moment and combined stress when snow load was increased up to 30% of the current standard ground snow load of the conventional greenhouse types (07-single type 3, 07-single type 18) in the three regions (Gyeongju, Sokcho, and Gangneung) where were most damaged by recent heavy snows. In addition, we determined what structural type was most efficiently bear snow loads by measuring the differences between the load bearing strength according to the changes of tube diameter and thickness or the rafter spacing of greenhouses circular pipe. MIDAS GEN program was used in the analysis. As a result, with the snow load increase of 30%, greenhouse in Gyongju was still safe, but in Sokcho was at a risk, and in Gangneung was possible to be collapsed even in the current snow load. Increased pipe diameter than increased pipe thickness was more efficient in terms of improved performance of greenhouse structure. Accordingly, it is suggested to revise standards of greenhouse to increase pipe diameter of rafter for minimizing damages by heavy snow.