KR101309002B1 - Nuclear reactor concrete containment using steel plate of wave type - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파형강판을 이용한 원전격납구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판부재를 절곡하여 형성된 다수의 골과 마루가 수직방향으로 배열되는 라이너부재; 상기 라이너부재의 외측면에 수평방향으로 연결되는 수평보강재; 및 상기 라이너부재의 외측면에 타설 및 양생되고, 상기 수평보강재에 의하여 상기 라이너부재와 연결되는 콘크리트벽체;를 포함하여 이루어진다.
따라서 본 발명은 평판부재를 절곡하여 형성된 코러게이티드디(corrugated) 형상의 라이너부재를 도입하여 단면 2차 모멘트를 증대시켜 콘크리트 타설 시, 유동성이 큰 콘크리트에 의하여 작용하는 측압에 라이너부재가 효과적으로 저항하도로 함으로써 라이너부재가 콘크리트의 타설 시 거푸집으로서의 충분한 휨 저항력을 확보할 수 있고, 또한 종래에 설치된 보강재의 설치량을 줄여 건설비의 절감과, 구조물의 경량화를 이룰 수 있으며, 구조물의 내부체적을 증대시켜 배관과 같은 설비의 설치를 위한 공간을 확보함으로써 공간 활용도를 높일 수 있는 파형강판을 이용한 원전격납구조물을 제안하고자 한다.The present invention relates to a nuclear power containment structure using a corrugated steel sheet, and more particularly, a liner member in which a plurality of valleys and floors formed by bending a flat plate member are arranged in a vertical direction; Horizontal reinforcing material connected in the horizontal direction on the outer surface of the liner member; And a concrete wall that is poured and cured on an outer surface of the liner member and connected to the liner member by the horizontal reinforcing material.
Therefore, in the present invention, a liner member having a corrugated shape formed by bending a flat plate member is introduced to increase the secondary moment in cross section so that the liner member effectively resists the side pressure acting by the highly fluid concrete when the concrete is poured. By lowering the liner member, it is possible to secure sufficient bending resistance as a formwork when casting concrete, and also to reduce construction cost and reduce the weight of the structure by reducing the amount of conventionally installed reinforcement, and increase the internal volume of the structure. We propose a nuclear containment structure using corrugated steel sheets that can increase space utilization by securing space for installation of facilities such as piping.
Description
본 발명은 종래에 원전격납구조물의 축조 시, 평판형 라이너부재를 사용하는 경우 발생하는 라이너부재의 좌굴 및 국부항복의 문제를 해결하기 위해, 평판부재를 절곡하여 형성된 코러게이티드(corrugated) 형상의 라이너부재를 도입하여 단면 2차 모멘트를 증대시켜 콘크리트 타설 시, 유동성이 큰 콘크리트에 의하여 작용하는 측압에 라이너부재가 효과적으로 저항하도로 함으로써 라이너부재가 콘크리트의 타설 시 거푸집으로서의 충분한 휨 저항력을 확보할 수 있고, 또한 종래에 설치된 보강재의 설치량을 줄여 건설비의 절감과, 구조물의 경량화를 이룰 수 있으며, 구조물의 내부체적을 증대시켜 배관과 같은 설비의 설치를 위한 공간을 확보함으로써 공간 활용도를 높일 수 있고, 또한 종래의 수직보강재를 생략함으로써 수직보강재에 의하여 격납벽체의 단면에 존재하던 단절부가 제거되어 콘크리트벽체의 취약부를 없애고, 수평보강재에 관통홀을 형성하여 수직 및 수평방향으로의 전단연결재로서의 성능을 증대시켜 라이너부재와 콘크리트 상호간의 결합력을 높여 줌으로써 구조적인 안정성을 보장하는 것을 특징으로 한다.
The present invention is a corrugated shape formed by bending a flat plate member in order to solve the problem of buckling and local yield of the liner member that occurs when using a flat liner member in the conventional construction of the nuclear containment structure. By introducing the liner member to increase the cross section secondary moment, when the concrete is placed, the liner member effectively resists the lateral pressure acting by the highly fluid concrete, so that the liner member can secure sufficient bending resistance as the formwork when the concrete is placed. In addition, it is possible to reduce the construction cost and reduce the weight of the structure by reducing the amount of conventionally installed reinforcement, increase the space utilization by increasing the internal volume of the structure to secure space for installation of facilities such as piping, In addition, by storing the vertical stiffener by omitting the conventional vertical stiffener. The disconnection part in the cross section of the sieve is removed to eliminate the weak part of the concrete wall, and the through hole is formed in the horizontal reinforcement to increase the performance as the shear connector in the vertical and horizontal directions, thereby increasing the bonding force between the liner member and the concrete. It is characterized by ensuring the stability.
일반적으로 라이너부재는 원전격납구조물(이하 '구조물')의 시공 중에는 콘크리트의 타설 압력, 풍하중 및 작업하중 등의 외력에 저항하는 구조물로서의 역할을 수행하고,In general, the liner member serves as a structure that resists external forces such as concrete placing pressure, wind load, and work load during construction of nuclear containment structures (hereinafter referred to as 'structures').
구조물의 완공 후, 발전소의 가동 중 또는 사고 시에는 구조재가 아닌 단지 방사능물질의 누출을 차폐시키는 역할을 수행하게 된다.
After the completion of the structure, during the operation of the power plant or during an accident it serves to shield the leakage of only radioactive material, not structural materials.
그리고 구조물이 완공된 후, 가동 시에 원자력 발전소의 설계기준사고를 초과하는 중대사고 발생하는 경우In case of serious accident exceeding the design standard accident of nuclear power plant after operation
구조물의 내부에서 발생되는 압력은 설계기준사고의 압력수준을 넘어서게 됨에 따라 구조물을 구성하는 구조재 및 밀봉재의 소성 변형을 유발시켜 원자로건물의 구조적 기능이 상실될 우려가 있다.
As the pressure generated inside the structure exceeds the pressure level of the design standard accident, there is a fear that the structural function of the reactor building will be lost by causing plastic deformation of the structural material and the sealing material constituting the structure.
이러한 라이너부재(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 원저격납구조물의 내부에 위치하는 관계로 가장 먼저 고온 및 고압을 받는 부재이나, 종래에는 얇은 두께의 평판형 라이너부재를 사용하여 라이너부재 자체가 전단응력에 대한 저항능력이 떨어지고, 또한 수직방향으로의 좌굴 발생과, 국부항복에 의한 문제가 있다.
The
따라서 종래에는 이러한 해결하기 위해 라이너부재(10)에 수직보강재(1)를 수직방향으로 연결하여 라이너부재의 좌굴을 방지하고, 각 수직보강재(1)를 수평보강재(3)가 원주방향으로 연결하여 수평방향 강성을 보강하도록 하였으나,Therefore, in order to solve such a problem, the
이 경우 강재의 사용량이 많아 건설비가 증가하고, 수직보강재와 수평보강재간의 열용접으로 접합부위에 잔류응력이 발생할 뿐만 아니라, 이에 의하여 접합부위에 응력이 집중되는 문제가 있다.
In this case, the amount of steel used increases the construction cost, and there is a problem that the stress is concentrated on the joints as well as residual stress occurs at the joints by thermal welding between the vertical reinforcement and the horizontal reinforcement.
또한 콘크리트벽체를 축조하기 위해 콘크리트의 충진 시, 종래의 구조물에서는 수직보강재(1)와 라이너부재(10)의 외벽면 사이에 콘크리트 충진이 용이하지 않은 취약 공간이 형성되어 콘크리트벽체의 축조 후, 구조물의 구조적인 취약부가 발생하는 문제가 있다.
In addition, when the concrete is filled to build the concrete wall, in the conventional structure, a fragile space in which concrete filling is not easily formed between the
이와 같은 종래의 기술로는 대한민국 등록특허 제10-0517121호(2005.09.16. 이하 '종래기술'이라 함.) "핵연료 재장전수조 내장형 원자력발전소의 격납구조물"이 개시되어 있다.
Such a conventional technology is disclosed in Republic of Korea Patent No. 10-0517121 (2005.09.16. Hereinafter 'prior art') "containment structure of the nuclear fuel reload tank built nuclear power plant".
상기 중래기술은 라이너부재에 해당하는 철골판이 평판형태로 이루어져 있고,The above-mentioned technology has a steel plate corresponding to the liner member is made of a flat plate shape,
또한 보강재에 해당하는 철골재들은, 우선 철골판에 티형바(수직보강재(1)에 대응함.)를 수직방향으로 연결되고, 티형바 사이에 밴딩플레이트가 배열되어 철골판에 연결되며,In addition, the steel aggregates corresponding to the reinforcement, first, the tee bar (corresponding to the vertical stiffener (1)) is connected to the steel plate in the vertical direction, the bending plate is arranged between the tee bar is connected to the steel plate,
아울러 티형바와 밴딩플레이트를 바플레이트(수평보강재(3)에 대응함.)가 수평방향을 연결하여 상호 융착시키는 형태로 구성된다.
The bar plate (corresponding to the horizontal reinforcement (3)) of the tee bar and the bending plate is configured in such a way as to be fused to each other by connecting the horizontal direction.
그리고 상기 종래기술은 상기에서 언급한 바와 같이 철골판이 평판형태이고, 따라서 철골판이 전단응력에 대한 저항능력이 떨어지고, 또한 수직방향으로의 좌굴 발생과, 국부항복에 의한 문제를 해결하기 위해In order to solve the problems caused by the steel plate having a flat plate shape, the steel plate has a low resistance to shear stress, the buckling in the vertical direction, and the local yield.
티형바와, 바플레이트를 도입하여 철골판의 수직 및 수평방향 강성을 보강하고 있으나,The tee and bar plate are introduced to reinforce the vertical and horizontal rigidity of the steel plate.
이는 종래의 구조물에 갖는 한계를 벗어나지 못하는 것으로 근본적인 구조적인 개선의 필요성이 절실히 요구되고 있다.
This does not deviate from the limitations of the conventional structure, there is an urgent need for a fundamental structural improvement.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems,
평판부재를 절곡하여 형성된 코러게이티드디(corrugated) 형상의 라이너부재를 도입하여 단면 2차 모멘트를 증대시켜 콘크리트 타설 시, 유동성이 큰 콘크리트에 의하여 작용하는 측압에 라이너부재가 효과적으로 저항하도로 함으로써 라이너부재가 콘크리트의 타설 시 거푸집으로서의 충분한 휨 저항력을 확보할 수 있고,Liner member of corrugated shape formed by bending flat plate member is introduced to increase the cross section secondary moment, so that the liner member effectively resists side pressure acting by high flowable concrete when placing concrete. The member can secure sufficient bending resistance as a formwork when pouring concrete,
또한 종래에 설치된 보강재의 설치량을 줄여 건설비의 절감과, 구조물의 경량화를 이룰 수 있으며, 구조물의 내부체적을 증대시켜 배관과 같은 설비의 설치를 위한 공간을 확보함으로써 공간 활용도를 높이는 것을 하나의 목적으로 한다.
In addition, it is possible to reduce the construction cost and reduce the weight of the structure by reducing the amount of conventionally installed reinforcing materials, and to increase space utilization by increasing the internal volume of the structure to secure space for installation of facilities such as piping. do.
아울러 종래의 구조물에서는 라이너부재에 수직보강재가 구비되어 있어 격납벽체 단면에 수직보강재에 의하여 단절부가 존재하였으며, 이는 사고내압에 의한 인장력에 의하여 콘크리트벽체의 균열발생을 가속시키는 문제가 있었으나,In addition, in the conventional structure, since the vertical reinforcement member is provided on the liner member, there is a disconnection part due to the vertical reinforcement member on the end face of the containment wall.
본 발명은 종래의 수직보강재를 생략하여 콘크리트 단면에 단절부를 없애 줌으로써 상기한 바와 같은 문제를 원천적으로 방지하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
The present invention is another feature to avoid the problems as described above by eliminating the break in the concrete section by omitting the conventional vertical reinforcement.
또한 종래의 구조물에서 수평방향 전단력에 저항하는 수직보강재가 생략됨으로 발생하는 문제는 본 발명의 수평보강부재에 관통홀을 형성하여 수평보강재 자체는 수직방향 전단력에 저항하도록 하고, 수평보강재의 관통홀이 콘크리트의 시공 시, 관통홀로 콘크리트가 흘러들어가 콘크리트에 의한 다웰(dowel)을 형성하도록 함으로써 수평방향으로의 전단력에 저항하도록 하여 전단연결재로서의 수평보강재의 성능을 향상시키는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
In addition, the problem caused by eliminating the vertical reinforcement to resist the horizontal shear force in the conventional structure is to form a through hole in the horizontal reinforcement member of the present invention so that the horizontal reinforcement itself resists the vertical shear force, the through hole of the horizontal reinforcement In the construction of concrete, another purpose is to improve the performance of the horizontal reinforcing material as a shear connecting material by resisting the shear force in the horizontal direction by allowing concrete to flow into the through-hole to form a dowel by the concrete.
본 발명은 천장부를 구성하는 라이너부재가 천장부의 상부로 갈수록 골과 마루의 폭과 높이가 점층적으로 감소하는 형태로 이루어져 구조물의 구조적인 안정성을 보장하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to ensure that the liner member constituting the ceiling portion is gradually reduced in width and height of the valleys and floors toward the top of the ceiling portion to ensure structural stability of the structure.
본 발명에 따른 파형강판을 이용한 원전격납구조물은 평판부재를 절곡하여 형성된 다수의 골과 마루가 수직방향으로 배열되는 라이너부재; 상기 라이너부재의 외측면에 수평방향으로 연결되는 수평보강재; 및 상기 라이너부재의 외측면에 타설 및 양생되고, 상기 수평보강재에 의하여 상기 라이너부재와 연결되는 콘크리트벽체;를 포함하여 이루어진다.
Nuclear containment structure using a corrugated steel sheet according to the present invention includes a liner member in which a plurality of valleys and floors formed by bending a flat plate member is arranged in a vertical direction; Horizontal reinforcing material connected in the horizontal direction on the outer surface of the liner member; And a concrete wall that is poured and cured on an outer surface of the liner member and connected to the liner member by the horizontal reinforcing material.
본 발명에 따른 상기 라이너부재는 상부 방향으로 연장되어 돔 형태를 이루는 천장부가 더 구비고,The liner member according to the present invention further includes a ceiling extending in an upward direction to form a dome shape,
상기 천장부를 구성하는 상기 라이너부재는 골과 마루의 폭과 높이가 상부 방향으로 갈수록 점층적으로 작아지는 것을 특징으로 한다.
The liner member constituting the ceiling portion is characterized in that the width and height of the valleys and floors gradually become smaller toward the upper direction.
본 발명에 따른 상기 결합부재는 상기 라이너부재의 마루 외측면에 연결되는 제1 지지부와, 상기 제1 지지부의 하단부에 연결되고, 수평방향으로 돌출된 결합부와, 상기 결합부의 단부에 연결되고, 상부방향으로 돌출된 제2 지지부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
The coupling member according to the present invention is connected to the first support portion connected to the bottom surface of the liner member, the lower end portion of the first support portion, the coupling portion protruding in the horizontal direction, and the end of the coupling portion, It characterized in that it comprises a second support protruding in the upward direction.
한편 본 발명에 따른 수평보강재는 단면 형상이 'ㄱ' 또는 'ㄴ'자형 형태, 또는 'T'자형 형태, 또는 'Y'자형 형태 등으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
On the other hand, the horizontal reinforcing material according to the invention is characterized in that the cross-sectional shape consisting of a 'b' or 'b' shape, or 'T' shape, or 'Y' shape.
본 발명에 따른 상기 수평보강재에는 상기 콘크리트벽체의 시공 시, 타설되는 콘크리트가 흘러들어가 콘크리트에 의한 다웰을 형성하기 위한 다수의 관통홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
The horizontal reinforcing material according to the invention is characterized in that a plurality of through-holes for forming the dowel by the concrete flows into the concrete when the concrete wall is constructed, characterized in that is formed.
본 발명에 따른 파형강판을 이용한 원전격납구조물은 평판부재를 절곡하여 형성된 코러게이티드디(corrugated) 형상의 라이너부재를 도입하여 단면 2차 모멘트를 증대시켜 콘크리트 타설 시, 유동성이 큰 콘크리트에 의하여 작용하는 측압에 라이너부재가 효과적으로 저항하도로 함으로써 라이너부재가 콘크리트의 타설 시 거푸집으로서의 충분한 휨 저항력을 확보할 수 있고,Nuclear containment structure using a corrugated steel sheet according to the present invention by introducing a corrugated liner member formed by bending a flat plate member to increase the cross-sectional secondary moment acts by the concrete with high fluidity when placing concrete By making the liner member effectively resist the side pressure, the liner member can secure sufficient bending resistance as the formwork when pouring concrete,
또한 종래에 설치된 보강재의 설치량을 줄여 건설비의 절감과, 구조물의 경량화를 이룰 수 있으며, 구조물의 내부체적을 증대시켜 배관과 같은 설비의 설치를 위한 공간을 확보함으로써 공간 활용도를 높일 수 있게 된다.
In addition, it is possible to reduce the construction cost and reduce the weight of the structure by reducing the amount of conventionally installed reinforcement, and to increase the space utilization by increasing the internal volume of the structure to secure space for installation of facilities such as piping.
아울러 종래의 구조물에서는 라이너부재에 수직보강재가 구비되어 있어 격납벽체 단면에 수직보강재에 의하여 단절부가 존재하였으며, 이는 사고내압에 의한 인장력에 의하여 콘크리트벽체의 균열발생을 가속시키는 문제가 있었으나,In addition, in the conventional structure, since the vertical reinforcement member is provided on the liner member, there is a disconnection part due to the vertical reinforcement member on the end face of the containment wall.
본 발명은 종래의 수직보강재를 생략하여 콘크리트 단면에 단절부를 없애 줌으로써 상기한 바와 같은 문제를 원천적으로 방지할 수 있게 된다.
The present invention can avoid the above problems by eliminating the break in the concrete cross section by omitting the conventional vertical reinforcement.
또한 종래의 구조물에서 수평방향 전단력에 저항하는 수직보강재가 생략됨으로 발생하는 문제는 본 발명의 수평보강부재에 관통홀을 형성하여 수평보강재 자체는 수직방향 전단력에 저항하도록 하고, 수평보강재의 관통홀이 콘크리트의 시공 시, 관통홀로 콘크리트가 흘러들어가 콘크리트에 의한 다웰(dowel)을 형성하도록 함으로써 수평방향으로의 전단력에 저항하도록 하여 전단연결재로서의 수평보강재의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
In addition, the problem caused by eliminating the vertical reinforcement to resist the horizontal shear force in the conventional structure is to form a through hole in the horizontal reinforcement member of the present invention so that the horizontal reinforcement itself resists the vertical shear force, the through hole of the horizontal reinforcement In the construction of concrete, the concrete flows through the through-holes to form a dowel by the concrete to resist the shear force in the horizontal direction to improve the performance of the horizontal reinforcement as a shear connector.
본 발명은 천장부를 구성하는 라이너부재가 천장부의 상부로 갈수록 골과 마루의 폭과 높이가 점층적으로 감소하는 형태로 이루어져 구조물의 구조적인 안정성을 보장할 수 있게 된다.
According to the present invention, the liner member constituting the ceiling portion has a shape in which the width and height of the valley and the floor gradually decrease toward the upper portion of the ceiling portion, thereby ensuring structural stability of the structure.
도 1은 본 발명에 따른 파형강판을 이용한 원전격납구조물을 나타내는 부분 절개사시도,
도 2는 본 발명에 따른 라이너부재와 결합부재의 연결체를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 결합부재에 관통홀이 형성된 것을 나타내는 사시도와, 결합부재의 반지름 방향으로의 모멘트를 모식화한 평면도,
도 4는 본 발명의 라이너부재와 종래의 라이너부재의 공간 활용도를 나타내는 개념도,
도 5는 본 발명에 따른 원전격납구조물을 나타내는 단면도,
도 6은 종래의 라이너부재와 보강재들을 나타내는 단면도.1 is a partial cutaway perspective view showing a nuclear power containment structure using a corrugated steel sheet according to the present invention,
Figure 2 is a perspective view showing the connection of the liner member and the coupling member according to the present invention,
3 is a perspective view showing that the through-hole is formed in the coupling member according to the present invention, a plan view schematically illustrating the moment in the radial direction of the coupling member,
4 is a conceptual diagram showing the space utilization of the liner member and the conventional liner member of the present invention,
5 is a cross-sectional view showing a nuclear containment structure according to the present invention;
Figure 6 is a cross-sectional view showing a conventional liner member and reinforcements.
이하에서는 본 발명에 따른 파형강판을 이용한 원전격납구조물을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a nuclear power containment structure using a corrugated steel sheet according to the present invention.
우선 본 명세서상에서는 본 발명에 따른 라이너부재의 골(V)과 마루(F)의 방향성을 첨부된 도 2을 참조하여 특정하면,First of all, in the present specification, referring to FIG. 2 attached to the direction of the valleys V and the floors F of the liner member according to the present invention,
상기 라이너부재(10)의 골(V)은 구조물의 내측방향으로 돌출된 부분, 즉 지면상에서 좌측방향으로 볼록하게 형성된 부분이고,The valley V of the
상기 라이너부재(10)의 마루(F)는 구조물의 외측방향으로 돌출된 부분, 즉 지면상에서 우측방향으로 볼록하게 형성된 부분으로 특정된다.
The floor F of the
또한 본 명세서상에서 사용되는 코러케이트(corrugqte) 형상은 웨이브 형상이나, 파형 등과 같이 골과 마루가 반복적으로 형성된 것을 의미하고,In addition, the corrugate (corrugqte) shape used in the present specification means that the valley and the floor is formed repeatedly, such as a wave shape, a wave shape,
아울러 상기 골과 마루는 그 정점이 평면이거나, 또는 곡선 형태로 이루어진 것을 총칭하는 개념이다.
In addition, the valley and the floor is a concept that the vertex is a flat or curved form generically.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 원전격납구조물은As shown in Figures 1 to 5 the nuclear containment structure according to the present invention
평판부재를 절곡하여 형성된 다수의 골(V)과 마루(F)가 수직방향으로 배열되는 라이너부재(10); 상기 라이너부재(10)의 외측면을 따라 수평방향으로 연결되는 수평보강재(20); 및 상기 라이너부재(10)의 외측면에 타설 및 양생되고, 상기 수평보강재(20)에 의하여 상기 라이너부재(10)에 결합되는 콘크리트벽체(30);를 포함하여 이루어진다.
A
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 원전격납구조물에서, 상기 라이너부재(10)1 to 5, in the nuclear containment structure according to the present invention, the
다수의 골(V)과 마루(F)가 반복적으로 배열된 코러게이티드 형상으로 이루어진다.
A plurality of valleys (V) and the floor (F) consists of a corrugated shape arranged repeatedly.
상기 라이너부재는 구조물을 시공하는 경우 거푸집으로서의 역할을 수행하게 되는데,The liner member serves as a formwork when constructing a structure,
이때 콘크리트벽체를 축조하기 위해 유동성이 큰 콘크리트의 타설 시, 콘크리트에 의하여 라이너부재는 측압을 받게 된다.
At this time, when placing the flowable concrete to build the concrete wall, the liner member is subjected to side pressure by the concrete.
그러나 종래의 평판형 라이너부재는 콘크리트에 의한 측압에 전혀 저항하지 못하는 문제가 있기 때문에However, the conventional flat liner member has a problem that does not resist any side pressure caused by concrete
본 발명에는 6mm 전후의 강판재를 절곡하여 형성되는 다수의 골(V)과 마루(F)가 수직방향으로 배열되는 코러게이티드 형상의 라이너부재를 도입하고 있다.
In the present invention, a corrugated liner member in which a plurality of valleys V and a floor F formed by bending a steel sheet material around 6 mm are arranged in a vertical direction is introduced.
즉 코러게이디트 형상의 라이너부재(10)는 단면 2차 모멘트가 증대되어 있어 유동성이 큰 콘크리트에 의한 측압에 효과적으로 저항하게 되어 거푸집으로서 충분한 휨 저항력을 확보할 수 있게 된다.
That is, the
더 나아가 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 라이너부재(10)는 구조물의 내부공간의 활용도를 높일 수 있게 되는데,Furthermore, as shown in Figure 4, the
이는 상기 라이너부재(10)의 마루(F)에 해당하는 부분에 내측으로 공간부(S)가 형성되어 있어 구조물에 배관설비를 설치하는 경우 배관설치를 위한 공간 확보나, 배관의 지지를 용이하게 할 수 있게 된다.
This is because the space (S) is formed inward on the portion corresponding to the floor (F) of the
즉 상기 공간부(S)에는 수직방향으로 배열되는 수직배관(5)을 설치하고, 수평방향으로 배열되는 수평배관(7)은 상기 라이너부재의 내측방향에 설치할 수 있어 배관의 설치를 위한 공간을 확보할 수 있게 된다.
In other words, the space S is provided with
이는 종래의 평판형 라이너부재의 경우에는 도 4의 (a)의 도시와 같이 수직 및 수평배관(5)(7)을 설치하기 위해선 구조물의 내부공간에 상호 겹치거나 중복되지 않도록 설치되어야 하기 때문에 필연적으로 구조물의 내부공간을 침범하여야 하는 문제가 있었으나,This is inevitable because in the case of the conventional flat liner member, as shown in FIG. 4 (a), in order to install the vertical and
본 발명과 같이 코러게이티드 형상의 라이너부재(10)를 도입하는 경우에는 도 4의 (b)의 도시와 같이 상기한 바와 같이 배관설치를 위한 합리적인 공간이 확보되어 종래와 같은 문제를 해결할 수 있게 된다.
In the case of introducing the
아울러 설치된 각 배관(5)(7)을 고정 지지하여야 하는데, 이 경우에도 본 발명에 따른 라이너부재(10)에서는 공간부(S)에 설치된 수직배관(5)은 상기 마루(F)에 해당하는 내측벽면에 지지구를 설치하어 배관을 고정시킬 수 있고,In addition, each of the installed pipes (5) (7) must be fixed and supported, even in this case in the
또한 수평배관(7)은 상기 골(V)에 해당하는 내측벽면에 지지구를 설치하여 배관을 고정시킬 수 있어 각 배관의 지지가 용이하다는 장점을 얻을 수 있게 된다.
In addition, the horizontal pipe (7) can be secured by installing a support on the inner wall surface corresponding to the valley (V) can be obtained an advantage that the support of each pipe is easy.
따라서 본 발명에 따른 라이너부재는 상기한 바와 같이 구조물의 내부공간의 활용도를 높이고, 또한 내부체적을 확장하여 보다 효율적인 공간의 운용을 가능하게 하는 장점을 갖는다.
Therefore, the liner member according to the present invention has the advantage of increasing the utilization of the internal space of the structure as described above, and also expand the internal volume to enable more efficient operation of the space.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 원전격납구조물에서, 상기 수평보강재(20)는1 to 5, in the nuclear containment structure according to the present invention, the
구조물에서 전단연결재로서 라이너부재와 콘크리트벽체 상호간의 결합력을 증대시키는 역할을 하게 된다.
The shear connector in the structure serves to increase the bonding force between the liner member and the concrete wall.
상기 수평보강재(20)는 상기 라이너부재(10)의 외측면을 따라 수평방향으로 연결되는데,The horizontal reinforcing
상기 라이너부재(10)의 마루(F) 외측면에 연결되는 제1 지지부(21)와,
상기 제1 지지부(21)의 하단부에 연결되고, 외측 수평방향으로 돌출된 결합부(23)와,A
상기 결합부(23)의 단부에 연결되고, 상부방향으로 돌출된 제2 지지부(25)를 포함하여 이루어진다.
It is connected to the end of the
즉 상기 수평보강재(20)는 단면 형상이 'ㄷ' 자 형태로 이루어지고,That is, the horizontal reinforcing
상기 결합부(21)가 상기 라이너부재(10)의 마루(F)에 용접에 의하여 연결되어 전단연결재와 같은 역할을 하게 되고,The
다만 이 경우 상기 수평보강재(20)는 단면 형상이 'ㄱ'자형(도 2의 (a)), 'T'자형(도 2의 (b)), 'Y'자형(도 2의 (c)) 등과 같이 다양한 형태로 제작되는 것이 가능하다.
In this case, however, the
그러나 상기한 바와 같이 종래에는 평판 형상의 라이너부재를 사용하는 관계로 라이너부재(10) 자체가 콘크리트의 타설 작업 시, 콘크리트에 의한 측압에 대한 저항력이 약해 휨 변형이 발생할 수 있고,However, as described above, since the
또한 상기 라이너부재(10)와의 결합을 위한 용접부위나, 보강재의 자체의 절곡부위에 응력이 집중되어 균열을 발생하는 문제가 있었다.
In addition, there is a problem in that the stress is concentrated in the welding portion for coupling with the
따라서 도 6에 도시된 바와 같이 종래에는 이를 보완하여 극복하기 위해 보강재(20)를 2단으로 구성하게 되는데,Therefore, as shown in FIG. 6, in the related art, the reinforcing
우선 평판형 라이너부재(10)의 외측면에 수직방향으로 수직보강재(1)를 연결하여 콘크리트의 타설 시, 측압에 저항하도록 구성되고,First, the vertical reinforcing material (1) in the vertical direction to the outer surface of the
또한 상기 수직보강재(1)들을 원주방향을 따라 수평보강재(3)를 연결하여 수직방향으로의 전단력에 저항하도록 구성하여 상기한 바와 같은 문제점들을 극복하고자 하였다.
In addition, the vertical stiffeners (1) to connect the horizontal stiffeners (3) along the circumferential direction to resist the shear force in the vertical direction to overcome the problems described above.
그러나 이러한 종래의 방식은 우선 다량의 수직보강재 및 수평보강재를 사용하여야 하기 때문에 강재의 사용량이 증가되고, 이는 건설비를 상승시키는 문제와 함께, 구조물을 경량화시킬 수 없다는 한계가 있다.
However, since the conventional method requires the use of a large amount of vertical reinforcement and horizontal reinforcement first, the amount of steel used is increased, which increases the cost of construction and has a limitation in that the structure cannot be lightened.
또한 수직보강재(1) 및 수평보강재(3)를 용접하여 접합시키는 경우 결합면적을 증대시켜 결합력을 보강하기 위해 수직보강재(1)를 'ㄱ' 또는 'ㄴ' 형태로 제작하여 절곡된 면에 'U' 형태의 수평보강재(3)를 용접하여 결합력을 증대시킬 수 있으나,In addition, when welding the vertical reinforcing material (1) and the horizontal reinforcing material (3) by welding, the vertical reinforcing material (1) in the form of a 'b' or 'b' in order to increase the bonding area to reinforce the coupling force ' The welding force can be increased by welding the U 'shaped horizontal reinforcement (3),
이는 상기 수직보강재(1)와 수평보강재(3)간의 용접부위가 증가됨으로써 용접열에 의한 잔류응력으로 인해 접합부위에 응력이 집중되는 현상이 발생하는 문제가 있고,This is a problem that the stress is concentrated in the joints due to the residual stress due to the welding heat is increased by increasing the welding portion between the vertical stiffener (1) and the horizontal stiffener (3),
또한 이러한 문제를 해결하기 위해 용접부위에 후열처리를 수행하게 되는데, 이때 후열처리 과정에서 많은 시간과 비용이 소모되는 문제가 있다.
In addition, in order to solve this problem, the post-heat treatment is performed on the welded part, and there is a problem that a lot of time and cost are consumed in the post-heating process.
더 나아가 콘크리트벽체를 축조하기 위해 콘크리트의 충진 시, 종래의 구조물에서는 수직보강재(1)와 라이너부재(10)의 외벽면 사이에 콘크리트 충진이 용이하지 않은 취약 공간이 형성되어 콘크리트벽체의 축조 후, 구조물의 구조적인 취약부가 발생하는 문제가 있다.
Furthermore, when the concrete is filled to build the concrete wall, in the conventional structure, a fragile space is not easily formed between the
특히 종래의 수직보강재(1)는 격납벽체 단면에 콘크리트와 연결된 수직보강재에 의하여 단절부가 존재하게 되고, 이러한 단절부는 사고내압에 의한 인장력에 의하여 콘크리트벽체의 균열발생을 가속시키는 문제가 있다.
In particular, the conventional vertical reinforcement (1) has a break portion due to the vertical reinforcement connected to the concrete on the cross section of the containment wall, this break has a problem of accelerating the crack generation of the concrete wall by the tensile force due to accidental breakdown pressure.
이에 반하여 본 발명은 상기 라이너부재(10)가 상기한 바와 같이 콘크리트에 의한 측압에 대하여 증대된 단면 2차 모멘트에 의하여 휨 저항력을 갖기 때문에 종래의 수직보강재는 생략될 수 있고,On the contrary, in the present invention, since the
이는 종래에 2단으로 구성되던 보강재를 1단으로 구성하는 것이 가능하여 짐으로 강재인 보강재의 사용량을 줄일 수 있어 자재비용 등을 포함한 건설비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 구조물(NR)을 경량화할 수 있게 된다.
It is possible to configure the reinforcement, which was conventionally composed of two stages, in one stage, thereby reducing the amount of steel reinforcement used as a load, thereby reducing construction costs including material costs, etc., and reducing the structure NR. Will be.
또한 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 수평보강재(20)는 구조물의 수직방향 전단력에 저항하게 되고,In addition, as shown in Figure 4 (b) the
아울러 상기 수평보강재(20)가 상기 라이너부재(10)의 원주방향을 따라 수평하게 배열되어 상기 라이너부재(10)의 반지름방향으로 작용하는 모멘트를 보강하여 줌으로써 수평방향 강성 또한 보강할 수 있게 된다.
In addition, the horizontal reinforcing
그리고 상기 수평보강재(20)는 라이너부재(10)와 콘크리트벽체간의 결합력을 증대시킬 뿐만 아니라,And the horizontal reinforcing
종래의 구조물과 같이 콘크리트 충진 시에 수직보강재(1)와 라이너부재(10)의 외벽면 사이에 형성될 수 있는 콘크리트 충진 취약 공간이 형성될 염려가 없기 때문에 콘크리트벽체의 축조 후, 구조적인 안정성을 보장할 수 있게 된다.
As a conventional structure, since there is no fear of forming a weak space for filling concrete, which can be formed between the
더 나아가 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 수평보강재(20)에는 다수의 관통홀(27)이 더 구비되는데,Furthermore, as shown in FIG. 3, the horizontal reinforcing
상기 관통홀(27)은 콘크리트(31)의 타설 시, 콘크리트(31)가 흘러들어가 양생됨으로써 콘크리트(31)에 의한 다웰(dowel)성능을 향상시켜 수평 방향의 전단력에 저항하게 되고,When the through-
수직방향으로의 전단력에 대하여는 수평보강재(20) 자체가 저항하여 라이너부재와 콘크리트(31) 상호간의 결합력을 증대시키게 된다.
The horizontal reinforcing
이는 상기한 바와 같이 본 발명에서는 종래에 수평방향으로의 전단력에 대하여 저항하던 수직보강재가 생략되어 있어 벽체의 축조 후, 수평방향으로의 전단력에대한 저항력이 떨어지는 문제를 해결하기 위해 수평보강재에 관통홀을 형성하게 되는 것이다.
As described above, in the present invention, the vertical reinforcing material that is conventionally resisted against the shearing force in the horizontal direction is omitted, so that after the construction of the wall, the through-holes in the horizontal reinforcing material to solve the problem that the resistance to the shearing force in the horizontal direction falls. Will form.
이때 상기 관통홀(27)은 상기 제1 지지부(21), 또는 결합부(23), 또는 제2 지지부(25), 또는 이들 모두에 형성되어 상기한 바와 같은 성능을 유지할 수 있게 된다.
In this case, the through
다만 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 수평보강재(20)에서 상기 제1 지지부(21)와 제2 지지부(25)는 플랜지의 역할을 하고, 상기 결합부(23)는 웨브 역할을 수행한다고 가정할 때,However, as shown in (a) of FIG. 3, the
상기 관통홀(27)이 상기 제1 및 제2 지지부(21)(25)에 형성되는 경우에는 수평보강재(20)의 단면을 감소시켜 단면 2차 모멘트를 감소시키는 결과가 되기 때문에When the through
상기 관통홀(27)은 상기 결합부(23)에만 형성될 수 있도록 하여 상기 수평보강재(20)가 전단연결재로서의 성능을 충분히 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
The through
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 원전격납구조물에서, 상기 콘크리트벽체(30)는1 and 5, in the nuclear containment structure according to the present invention, the
상기 라이너부재(10)의 외측면와, 상기 천장부(40)의 평판부재(43) 외측면에 타설 및 양생되고, 상기 수평보강재(20)에 의하여 상기 라이너부재(10) 및 평판부재(43)과 연결된다.
It is poured and cured on the outer surface of the
상기 콘크리트벽체(30)는 상기 라이너부재(10) 및 상기 평판부재(43)와 일정한 간격으로 이격시켜 거푸집패널을 설치한 후,The
다수의 철근(33)을 배근시킨 후, 상기 라이너부재(10) 및 평판부재(43)과, 거푸집패널 사이에 콘크리트(31)를 타설하고, 양생하여 시공하게 된다.
After reinforcing the plurality of reinforcing
그리고 상기 라이너부재(10)와 상기 콘크리트벽체(30)는 지면에 설치된 기초부(B)의 상면부에 설치되어 상기 기초부(B)에 의하여 지지되거나, 또는 지면에 직접 매설하여 지지되도록 하는 것도 가능하다.
In addition, the
더 나아가 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 원전격납구조물(NR)은 원통형의 수직벽체(VW)와, 수직벽체(VW) 상부에 형성된 돔 형태의 천장부(C)로 구성되는데,Furthermore, as shown in FIGS. 1 and 5, the nuclear containment structure NR according to the present invention comprises a cylindrical vertical wall VW and a domed ceiling C formed on the vertical wall VW. ,
이때 상기 라이너부재(10)는 상기 천장부(C)에서 상부방향으로 갈수록 골(V)과 마루(F)의 폭(W)과 높이(H)가 점층적으로 감소하는 형태로 이루어진다.
At this time, the
즉 도 1의 확대도에 도시된 바와 같이 상기 라이너부재(10)는 상기 천장부(C)의 상부 방향으로 갈수록 마루(F)와 골(F)의 폭(W)과, 이들 간의 높이(H)가 점층적으로 감소함으로써 구조물(NR)의 안정적인 구조를 구현할 수 있게 된다.
That is, as shown in the enlarged view of FIG. 1, the
아울러 상기 천장부(40)를 구성하는 라이너부재(10)의 외측면에는 상기 수평보강재(20)가 수평방향으로 연결되어 천장부(40)의 수평방향 강성을 보강하도록 구성됨으로써In addition, the horizontal reinforcing
상기한 바와 같은 수평보강재(20)의 기능과 작용효과를 그대로 보유할 수 있게 된다.
The function and effect of the
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 파형강판을 이용한 원전격납구조물을 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
In describing the nuclear power containment structure using the corrugated steel sheet of the present invention with reference to the accompanying drawings, the present invention has been described based on a specific shape and direction, but the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art. It should be construed as being included in the scope of the invention.
NR : 원전격납구조물 B : 기초부
VW : 수직벽체 V : 골
F : 마루 H : 높이
W : 폭 S : 공간부
1 : 수직보강재 3 : 수평보강재
10 : 라이너부재
20 : 결합부재 21 : 제1 지지부
23 : 결합부 25 : 제2 지지부
27 : 관통홀
30 : 콘크리트벽체 31 : 콘크리트
33 : 철근
40 : 천장부NR: Nuclear containment structure B: Foundation part
VW: Vertical Wall V: Goal
F: Floor H: Height
W: Width S: Space
1: vertical reinforcement 3: horizontal reinforcement
10: liner member
20: coupling member 21: first support
23: engaging portion 25: second support
27: Through hole
30: concrete wall 31: concrete
33: rebar
40: ceiling
Claims (8)
상기 라이너부재(10)의 외측면에 수평방향으로 연결되는 수평보강재(3); 및
상기 라이너부재(10)의 외측면에 타설 및 양생되고, 상기 수평보강재(3)에 의하여 상기 라이너부재(10)와 연결되는 콘크리트벽체(30)와;
를 포함하여 이루어진 파형강판을 이용한 원전격납구조물로서,
상기 라이너부재(10)는 상부 방향으로 연장되어 돔 형태를 이루는 천장부가 더 구비되고,
상기 천장부를 구성하는 상기 라이너부재(10)는 골(V)과 마루(W)의 폭과 높이가 상부 방향으로 갈수록 점층적으로 작아지는 것을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 원전격납구조물.
A liner member 10 having a plurality of valleys V and a floor W formed by bending a flat plate member in a vertical direction;
Horizontal reinforcing material (3) connected to the outer surface of the liner member 10 in the horizontal direction; And
A concrete wall 30 which is poured and cured on an outer surface of the liner member 10 and connected to the liner member 10 by the horizontal reinforcement 3;
As a nuclear containment structure using a corrugated steel sheet comprising a,
The liner member 10 further includes a ceiling extending in an upward direction to form a dome shape.
The liner member 10 constituting the ceiling portion is a nuclear containment structure using a corrugated steel sheet, characterized in that the width and height of the valleys (V) and the floor (W) is gradually reduced toward the upper direction.
상기 천장부를 구성하는 라이너부재(10)의 외측면에는 상기 수평보강재(3)가 수평방향으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 원전격납구조물.3. The method of claim 2,
A nuclear containment structure using a corrugated steel sheet, characterized in that the horizontal reinforcing material (3) is connected in the horizontal direction on the outer surface of the liner member 10 constituting the ceiling.
상기 수평보강재(3)는
상기 라이너부재(10)의 마루(W) 외측면에 연결되는 제1 지지부(21)와,
상기 제1 지지부(21)의 하단부에 연결되고, 수평방향으로 돌출된 결합부(23)와,
상기 결합부(23)의 단부에 연결되고, 상부방향으로 돌출된 제2 지지부(25)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 원전격납구조물.3. The method of claim 2,
The horizontal reinforcing material (3)
First support portion 21 is connected to the outer surface of the floor (W) of the liner member 10,
A coupling part 23 connected to a lower end of the first support part 21 and protruding in a horizontal direction;
Nuclear containment structure using a corrugated steel sheet, characterized in that it comprises a second support portion 25 is connected to the end of the coupling portion 23, protruding upward.
상기 수평보강재(3)에는 상기 콘크리트벽체(30)의 시공 시, 타설되는 콘크리트가 흘러들어가 콘크리트에 의한 다웰(dowel)을 형성하기 위한 다수의 관통홀(27)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 원전격납구조물.5. The method according to any one of claims 2 to 4,
The horizontal reinforcing material (3) is a waveform characterized in that a plurality of through-holes (27) for forming the dowels by the concrete flow into the concrete when the concrete wall 30 is installed, is formed Nuclear containment structure using steel plate.
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2011
- 2011-09-30 KR KR1020110099884A patent/KR101309002B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
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| FPAY | Annual fee payment |
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