PlumtreeEast: KP메커니컬 접합부 고무링의 마찰저항력(이탈저지력) 계산

1. 목 적 : 환경부 제정 상수도시설기준(한국상하수도협회, 2010)의 「4.2.15 이형관 보호」에

따른 보호콘크리트 블록의 설계에 있어, 이형관의 불평균력에 저항하는 (실제 존재

하는) 힘인 KP메커니컬 접합부 고무링의 마찰저항력을 계산하여 설계 안전율(Sf)에

적용한다.

2. 계산조건 :

① KP메커니컬 볼트너트 체결에 의해 작용하는 볼트의 축력(인장력)은 압륜을 통해 고무링

전달된다.

② 볼트의 조임이 탄성범위내에 있다고 가정하고, 이 범위내에서는 조임력과 볼트의 축력이

비례한다. 조임토크 T = k(토크계수) x d(호칭경) x N(볼트축력) ∴ N = T / ( k x d )

관경별 볼트축력의 합 = 한 개의 볼트에서 계산된 볼트축력 × 소요 볼트개수

③ 상수도공사 표준시방서(환경부, 2007) 「2.4.4 KP메커니컬접합」KP메커니컬접합의 볼트

조임토크는 이 시방서 “2.4.3 메커니컬접합”의 볼트조임 토크와 같다.

<표 2.4.1〉 메커니컬접합의 볼트조임 토크

④ 덕타일주철관 설계자료 P.237 (참고)KP볼트의 체결 토오크(한국주철관공업, 2009)에

따르면 권장토오크의 범위(kg·m)는 M24는 14~18, M27 17~23 이다.

⑤ 볼트 토크계수는 KASTO(한국계량측정협회)의 0.14~0.26에서 일반적 0.20를 적용한다.

⑥ 마찰저항력(이탈저지력) R = μ(정지마찰계수) × W(볼트축력의 합)으로 계산된다. 이때,

마찰저항력의 계산에 사용되는 마찰계수는 정지마찰계수(最大靜止摩擦係數)로 하고,

정지마찰계수는 주철과 주철일때 0.16을 준용한다.

3. 계산결과 :

4. 적용의견 :

① 상수도시설기준 [4.2.15 참고 1〕콘크리트블록의 설계방법의 안전조건 P＜μW＋E 계산시,

콘크리트블록 배면에서의 수동토압저항력(E)이 작용하기전(현장에서 흔히 있는 되메우기

전의 통수상황)의 이형관 보호공의 검토에 참고되었으면 한다.

② 앞으로의 바램으로는 협회 또는 관계기관에서 현장에서 적용할 수 있는 성과들, 덕타일주철

+고무(가황고무)의 정지마찰계수, 조인트용 볼트(구상흑연주철)의 토크계수(볼트마찰계수),

수압시험을 통한 발출력등의 연구와 시방서상의 KP메커니컬접합의 볼트조임토크(EX. M27)

의 기준등 명시적인 기준이 마련되었으면 한다.

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