KR100448439B1 - 수압에 견딜 수 있도록 보강재가 설치된 패널형스테인레스 저수조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저수용량이 커짐에 따라 측면에 가해지는 수압을 견딜 수 있도록 보강재가 설치된 패널형 스테인레스 저수조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 좌우, 전후 및 상하에 각각 대응하게 위치하는 판끼리를 서로 연결하여 보강하는 다수개의 보강재가 설치되어 있는 저수조에 있어서, 별도의 X형 브레이스(40)가 좌우전후판(24, 27, 28, 29)들의 각각에 대해 저수조의 안쪽방향으로 첫번째 위치하는 보강재(18, 19, 20)와 두번째 위치하는 보강재를 서로 연결하고, 저수조의 상부방향으로 하판(25)과 첫번째 위치하는 보강재, 첫번째 위치하는 보강재와 두번째 위치하는 보강재를 서로 연결하며, X형 브레이스(40)는 좌우전후판들에 의해 형성되는 모서리와 제일 근접하게 위치하는 보강재와 양 옆에 위치하는 보강재를 서로 연결하지는 않는 것을 특징으로 한다.

Description

수압에 견딜 수 있도록 보강재가 설치된 패널형 스테인레스 저수조{New reinforced stay system of panel type STS Water tank}

본 발명은 패널형 스테인레스 저수조에 관한 것이며, 특히, 저수용량이 커짐에 따라 측면에 가해지는 수압을 견딜 수 있도록 보강재가 설치된 패널형 스테인레스 저수조에 관한 것이다.

패널형 스테인레스 저수조는 대용량의 저수조로서, 다수개의 스테인레스(STS)판을 용접하여 그 외곽을 구성하고 그 내측면에는 다수개의 보강재가 설치되어 있다. 즉, 스테인레스판의 용접부위가 수압에 의해 파손되지 않도록 좌우, 전후 및 상하에 각각 대응하게 위치하는 스테인레스판끼리를 서로 연결하여 보강하는 다수개의 보강재가 스테인레스판의 용접부위에 각각 용접결합되어 있다. 이런 형태로 보강재를 설치함으로써, 저수용량이 커짐에 따라 스테인레스판에 가해지는 수압을 보강재가 견디도록 설계한 것이다.

이런 형태로 구성된 패널형 스테인레스 저수조는 도 1에 도시된 바와 같이,급수구(11)와, 양수구(12), 오버플로 출구(13), 환기구(14), 브래킷(15), 맨홀(16), 사다리(17), 상하판 보강재(18), 전후판 보강재(19), 좌우판 보강재(20), 기초채널(21), 콘크리트 패널(22) 및 배수구(23)로 구성되어 있다.

그러나, 앞서 설명한 바와 같은 형태로 보강재(18, 19, 20)를 설치할지라도, 저수조가 대규모화되어 그 저수용량이 커질 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이 저수조의 변형이 발생하여 안전한 저수조를 만들 수가 없게 된다. 도 2에서 도면부호 24는 저수조의 좌측판, 25은 저수조의 하판, 26는 작용하중을 각각 나타낸다.

이와 같이 별도의 보강재가 부착되어 있지 않은 저수조의 문제점을 보완하기 위하여, 도 3 및 도 4와 같은 위치에 다수개의 제1 보강재(31)와 제2 보강재(32)를 부착한 것이다.

제1 보강재(31)는 도 3에 도시된 바와 같이 좌측판(24)과 하판(25) 또는 우측판(27)과 하판(25)을 대각선 방향으로 연결하도록 설치되어 있다. 즉, 제1 보강재(31)는 제일 하부의 코너에서와 같이 좌측판(24)과 하판(25) 또는 우측판(27)과 하판(25)을 대각선 방향으로 직접연결하거나, 상하판 보강재(18)와 좌우판 보강재(20)가 서로 교차하는 지점을 대각선 방향으로 지나면서 좌측판(24)과 하판(25) 또는 우측판(27)과 하판(25)을 연결하는 것이다.

그리고, 제2 보강재(32)는 도 4에 도시된 바와 같이 후방판(28)과 하판(25) 또는 전방판(29)과 하판(25)을 대각선 방향으로 연결하도록 설치되어 있다. 즉, 제2 보강재(31)는 제일 하부의 코너에서와 같이 후방판(28)과 하판(25) 또는 전방판(29)과 하판(25)을 대각선 방향으로 직접연결하거나, 상하판 보강재(18)와 전후판 보강재(19)가 서로 교차하는 지점을 대각선 방향으로 지나면서 후방판(28)과 하판(25) 또는 전방판(29)과 하판(25)을 연결하는 것이다.

그러나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 보강재(31, 32)의 설치는 좌우측판(24, 27)에 용접이 집중되어 용접부가 취약해질 우려가 있을 뿐만 아니라, 보강재(31, 32)가 각각의 면에 대한 측면을 폐쇄하는 식으로 설치되기 때문에, 저수조의 세척시에 각각의 면에 대한 측면세척이 상당히 불편하다. 또한, 실제로 이러한 보강이 절실히 필요해지는 5단 이상의 저수조의 경우에는 그 단이 높아져 보강에 필요한 자재 및 용접도 기하급수적으로 늘어나는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 저수용량이 커짐에 따라 측면에 가해지는 수압을 견딜 수 있도록 보강재가 설치된 패널형 스테인레스 저수조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 패널형 스테인레스(STS) 저수조의 구성요소들을 설명하기 위한 사시도이고,

도 2는 보강재가 설치되어 있지 않은 저수조의 변형형상을 도시한 도면이고,

도 3 및 도 4는 종래기술의 저수조에 수압에 견딜 수 있도록 설치되는 보강재의 설치관계를 설명하기 위해 도 1의 A-A 및 B-B를 따라 절취한 도면이고,

도 5는 본 발명의 저수조에 수압에 견딜 수 있도록 설치되는 보강재의 설치관계를 설명하기 위한 평면도이고,

도 6 및 도 7은 본 발명의 저수조에 수압에 견딜 수 있도록 설치되는 보강재의 설치관계를 설명하기 위해 도 1의 A-A 및 B-B를 따라 절취한 도면이고,

도 8은 도 2에서와 같이 보강재가 설치되지 않은 종래의 저수조의 구조해석결과를 도시한 도면이고,

도 9는 도 3 및 도 4와 같은 형태로 보강재가 설치되는 종래의 저수조의 구조해석결과를 도시한 도면이며,

도 10은 도 5 내지 도 7과 같은 형태로 보강재가 설치되는 본 발명의 저수조의 구조해석결과를 도시한 도면이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

18 : 상하판 보강재 19 : 전후판 보강재

20 : 좌우판 보강재 24 : 좌측판

25 : 하판 27 : 우측판

28 : 후방판 29 : 전방판

40 : X형 브레이스

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 좌우, 전후 및 상하에 각각 대응하게 위치하는 판끼리를 서로 연결하여 보강하는 다수개의 보강재가 설치되어 있는 저수조에 있어서, 별도의 보강수단이 좌우전후판들의 각각에 대해 저수조의 안쪽방향으로 첫번째 위치하는 보강재와 두번째 위치하는 보강재를 서로 연결하고, 저수조의 상부방향으로 하판과 첫번째 위치하는 보강재, 첫번째 위치하는 보강재와 두번째 위치하는 보강재를 서로 연결하며, 상기 보강수단은 상기 좌우전후판들에 의해 형성되는 모서리와 제일 근접하게 위치하는 보강재와 양 옆에 위치하는 보강재를 서로 연결하지는 않는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 보강수단은 상하판을 서로 연결하여 보강하는 상하판 보강재와 좌우판을 서로 연결하여 보강하는 좌우판 보강재에 의해 형성되는 평면과, 상기 상하판 보강재와 전후판을 서로 연결하여 보강하는 전후판 보강재에 의해 형성되는 평면을 각각 X형으로 연결하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 하판에 대한 저수조의 상부방향에 대해서는 내부 용량에 따라 두번째 위치하는 보강재와 세번째 위치하는 보강재, 세번째와 네번째 보강재, 네번째와 다섯번째 보강재 순으로 연결하는 것이 바람직하다.

아래에서, 본 발명에 따른 수압에 견딜 수 있도록 보강재가 설치된 패널형 스테인레스 저수조의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

본 발명의 패널형 스테인레스 저수조는 앞서 설명한 도 1 및 도 2의 패널형 스테인레스 저수조와 동일한 구성요소 및 동일 형태의 보강재로 구성되어 있다. 즉, 보강재가 좌우, 전후 및 상하에 각각 대응하게 위치하는 스테인레스판끼리를 서로 연결하여 설치되어 있다. 그러므로, 이들에 대한 설명은 여기서 생략하기로 한다.

그러나, 본 발명은 도 1 및 도 2의 패널형 스테인레스 저수조에 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같은 형태로 보강재인 X형 브레이스(40)가 각각 설치되어 있다. 그 설치구조를 도 5 내지 도 7를 참조하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 5는 본 발명의 저수조에 수압에 견딜 수 있도록 설치되는 보강재의 설치관계를 설명하기 위한 평면도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 저수조에 수압에 견딜 수 있도록 설치되는 보강재의 설치관계를 설명하기 위해 도 1의 A-A 및 B-B를 따라 절취한 도면이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 X형 브레이스(40)는 좌우측판(24, 27)과 전후방판(28, 29)에 용접결합되어 있지 않고, 상기 좌우전후판(24, 27, 28, 29)들의 각각에 대해 저수조의 안쪽방향으로 첫번째 위치하는 보강재(18, 19, 20)과 두번째 위치하는 보강재(18, 19, 20)를 서로 연결한다. 그리고, 본 발명의 X형 브레이스(40)는 하판(25)에 용접결합되어 있는 데, 이런 하판(25)에 대해 저수조의 상부방향으로 밑판과 첫번째 위치하는 보강재(18, 19, 20), 첫번째 위치하는 보강재(18, 19, 20)와 두번째 위치하는 보강재(18, 19, 20)를 서로 연결한다.

그리고, 하판(25)에 대한 저수조의 상부방향에 대해서는 두번째 위치하는 보강재(18, 19, 20)와 세번째 위치하는 보강재(18, 19, 20)를 서로 연결하는 데, 저수조의 용량이 커질 경우에는 세번째와 네번째, 네번째와 다섯번째 순으로 연결한다.

그러나, 상기 좌우전후판(24, 27, 28, 29)들에 의해 형성되는 모서리와 제일 근접한 보강재, 예를 들어, 보강재(a)는 우측에 위치하는 보강재(b)와 후방에 위치하는 보강재(c)에는 서로 연결되지 않는다.

앞서 설명한 바와 같은 형태로 X형 브레이스(40)를 연결하면, 좌우전후판(24, 27, 28, 29)과 하판(25)의 측면부위가 서로 연결되어 저수조의 청소시에 작업자의 이동이 편리하다.

즉, 본 발명의 X형 브레이스(40)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상하판 보강재(18)와 좌우판 보강재(20)에 의해 형성되는 평면과, 상하판 보강재(18)와 전후판 보강재(19)에 의해 형성되는 평면에 X형으로 연결된다. 즉, X형 브레이스(40)는 6에 도시된 바와 같이 상하판 보강재(18)와 좌우판 보강재(20)가 서로 교차하는 지점들을 서로 연결하고, 또한 7에 도시된 바와 같이 상하판 보강재(18)와 전후판 보강재(19)가 서로 교차하는 지점들을 서로 연결한다.

도면에서, 도 8은 도 2에서와 같이 보강재가 설치되지 않은 종래의 저수조의 구조해석결과를 도시한 도면이고, 도 9는 도 3 및 도 4와 같은 형태로 보강재가 설치되는 종래의 저수조의 구조해석결과를 도시한 도면이며, 도 10은 도 5 내지 도 7과 같은 형태로 보강재가 설치되는 본 발명의 저수조의 구조해석결과를 도시한 도면이다.

도 8 내지 도10은 1000톤 규모의 대규모 저수조에 대한 응력분포를 나타낸 것으로서, 보강재가 설치되지 않은 도 8의 경우에는 최대응력이 191 MPa로서 STS 304의 항복응력(194MPa)에 근접하여 안전률이 전혀 없어 그 안전을 보장할 수가 없게 된다. 종래의 보강재가 설치된 도 9의 경우는 최대응력이 104MPa로 일반적인 안전률 1.5를 확보할 수가 있다. 그리고, 본 발명에서와 같은 형태로 보강재가 설치된 도 10의 경우에는 최대응력이 104MPa로 도 9와 동등수준의 안전률을 확보할 수가 있다.

위와 같은 구조해석결과에서도 알 수 있듯이, 본 발명과 같은 형태로 보강재를 설치할 경우에는 그 안전률을 확보하면서도 저수조 내부를 상대적으로 단순화시킬 수 있다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 저수조는 보강재인 X형 브레이스가 판들에 용접되지 않기 때문에 용접 집중에 따른 판들의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 판들의 측면부위의 공간을 확보하여 내부 청소시에 작업자에게 편리한 장점이 있다.

또한, 본 발명의 저수조는 내부 용량이 커져 높이가 높아지더라도 단지 X형 브레이스를 순차적으로 추가하면 되므로 내부를 상대적으로 단순화시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 수압에 견딜 수 있도록 보강재가 설치된 패널형 스테인레스 저수조에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 좌우, 전후 및 상하에 각각 대응하게 위치하는 판끼리를 서로 연결하여 보강하는 다수개의 보강재가 설치되어 있는 저수조에 있어서,

   별도의 보강수단이 좌우전후판들의 각각에 대해 저수조의 안쪽방향으로 첫번째 위치하는 보강재와 두번째 위치하는 보강재 사이에 고정되면서, 상기 하판과 저수조의 상부방향으로 첫번째 위치하는 보강재 사이 및, 상기 상부방향으로 첫번째 위치하는 보강재와 두번째 위치하는 보강재 사이에 각각 연결되고;

   상기 보강수단은 상하판을 서로 연결하는 상하판 보강재와 좌우판을 서로 연결하는 좌우판 보강재에 의해 형성되는 평면과, 상기 상하판 보강재와 전후판을 서로 연결하는 전후판 보강재에 의해 형성되는 평면에 각각 연결되는 X형 브레이스 부재인 것을 특징으로 하는 패널형 스테인레스 저수조.
3. 제 2항에 있어서, 상기 하판에 대한 저수조의 상부방향에 대해서는 내부 용량에 따라 두번째 위치하는 보강재와 세번째 위치하는 보강재, 세번째와 네번째 보강재, 네번째와 다섯번째 보강재 순으로 연결하는 것을 특징으로 하는 패널형 스테인레스 저수조.