Transcript 하향식피난구 구조해석결과(CAMTIC, 자동차금형부품연구소)

Awning
구조해석 결과 보고서
(사) 전북대 TIC R&D사업단
선행기술팀
2014. 05. 27
구조 해석 개요
 차양(Awning)
 하향식 피난구 하부에 장착되어 차양 및 외부 침입 방지, 사용자
추락 방지를 위한 Awning에 대하여 풍속 60m/s에 의한 풍압에
의한 안전성 검토에 그 목적이 있음
▲
Awning 3D 모델 형상
적용 물성치
 적용 물성치
Material
SS400
Young’s Modulus(GPa)
200.0
Poisson’s Ratio
0.26
Specific Gravity(kg/m3)
7,850
Yield Strength(MPa)
250
Tensile Strength(MPa)
400
해석 조건
 하중 조건(Load Condition)

자중에 의한 하중 조건 적용(중력가속도)

60m/s의 바람에 의한 하중 적용(KBC 2009, 외장재 설계용 풍하중 적용)

바람의 방향에 따라 4개의 case로 구분

풍하중 적용 시 정압 및 부압으로 구분하여 유효 수압 면적을 산출하여 적용
Gravity
▲
Load Condition(Earth Gravity)
해석 조건
 하중 조건(Load Condition)
부
압
정
압
바람 방향
정압
부압
바람 방향
Case 1
Case 2
정
압
정압
정압
정압
바람 방향(45˚)
바람 방향(수평 및 수직 45˚)
Case 4
Case 3
▲
Load Condition(Wind pressure)
해석 조건
 경계 조건(Boundary Condition)

벽면과 연결되어 고정되는 조건 적용(6-dof fixed)

하향식 피난구와 체결되어 고정되는 상부의 경우 하향식 피난구에 의한 수직
방향 고정 조건 적용(3-dof fixed)
벽면에 의한 고정조건 적용
(6-dof Fixed)
▲
하향식 피난구에 의한 수직 방향 고정 조건 적용
(3-dof Fixed)
Boundary Condition
Case 1 Result
Analysis Result
 Case 1 응력 해석 결과
 Max. Stress : 205.0 MPa
 Safety factor =
Yield strength
Max. stress
▲
= 1.22 ≥ 1 : SAFE
Max stress contour
하단부 모서리
Analysis Result
 Case 1 변위 해석 결과
 Max. Displacement : 178.2 mm
▲
Max Displacement contour
Case 2 Result
Analysis Result
 Case 2 응력 해석 결과
 Max. Stress : 200.3 MPa
 Safety factor =
Yield strength
Max. stress
= 1.25 ≥ 1 : SAFE
측면 하단부
▲
Max stress contour
Analysis Result
 Case 2 변위 해석 결과
 Max. Displacement : 177.9 mm
▲
Max Displacement contour
Case 3 Result
Analysis Result
 Case 3 응력 해석 결과
 Max. Stress : 140.7 MPa
 Safety factor =
Yield strength
Max. stress
= 1.78 ≥ 1 : SAFE
측면 하단부
▲
Max stress contour
Analysis Result
 Case 3 변위 해석 결과
 Max. Displacement : 121.4 mm
▲
Max Displacement contour
Case 4 Result
Analysis Result
 Case 4 응력 해석 결과
 Max. Stress : 98.22 MPa
 Safety factor =
Yield strength
Max. stress
▲
= 2.55 ≥ 1 : SAFE
Max stress contour
Analysis Result
 Case 4 변위 해석 결과
 Max. Displacement : 85.85 mm
▲
Max Displacement contour
해석 결과 분석
 Evacuation 구조 해석 결과 분석
 본 해석은 어닝(Awning)에 대한 안전성을 검토하기 위하여 진행된 선형 정적
구조 해석 결과 이며, 60m/s의 바람에 의한 풍 하중 및 자중 조건을 적용하여
바람의 방향에 따라 4개의 case로 구분하여 수행되었음
 하중 적용 시 건축구조설계기준(KBC 2009)의 외장재 설계용 풍하중 산출
기준에 의거하여 적용하였음
 해석 결과 Case 1에서 최대 응력이 도출되었으며 205.0MPa가 하단부 모서리
에서 발생하였으나 소재의 허용 강도인 250MPa 이하로 영구 변형 및 파단이
발생하지 않을 것으로 판단됨
Case
1
2
3
4
Max. stress(MPa)
205.0
200.3
140.7
98.22
Max. Displacement(mm)
178.2
177.9
121.4
85.85
Safety factor
1.22
1.25
1.78
2.55
FAIL/SAFE
SAFE
SAFE
SAFE
SAFE