연동비닐하우스 기초의 회전저항성능 평가에 관한 실험적 연구

이현지(Hyunjee Lee),신지욱(Jiuk Shin),김민선(Minsun Kim),최기선(Kisun Choi) 한국지반환경공학회 2018 한국지반환경공학회논문집 Vol.19 No.9

연동비닐하우스의 기초는 주로 수직하중을 고려하여 소형의 얕은 콘크리트 기초로 설계 시공된다. 그러나 최근 강풍과 같은 이상기후로 인하여 기초에 설계 강도 이상의 수평하중 및 인발하중이 작용하여 온실기초의 안전성 문제를 야기하고 있다. 비닐하우스 기초의 안전성을 합리적으로 평가하기 위해 지반-기초의 상호작용에 의해 발현되는 회전 및 인발강성을 평가하여야 하며 이는 상부 구조재의 안전성에도 영향을 미치는 요소가 된다. 본 연구에서는 내재해형 연동비닐하우스 규격 기초를 형상에 따라 분류하여 3개의 대표 기초 유형을 선정하고, 기초 유형별 수평하중 가력실험 및 이론 해석을 수행하였다. 실험 및 해석의 비교 · 분석 결과, 기초-지반 접촉면의 성질과 지반의 역학적 성질이 동일할 경우 기초는 지반과의 접촉면적비에 따라 회전저항성능에 차이를 보이는 것으로 나타났다. The foundation of the multi-span greenhouse structures is designed with small shallow concrete foundation considering mainly the vertical load. However, recently, due to an abnormal climate such as strong wind, horizontal load and up-lift load over design strength are applied to the foundation, causing safety problems of the greenhouse foundation. In order to reasonably evaluate the safety of greenhouse foundations, rotational and pullout stiffness expressed by the ground-foundation interaction should be evaluated, which also affects the safety of the upper structural members. In this study, three representative basic foundation types were selected by classifying greenhouse standards in Korea according to the shape, and the horizontal loading tests and theoretical calculation were performed for each foundation type. As a result of the comparison and analysis of the test and calculation, it was found that rotational resistance of the foundation is different according to the ratio of the contact area between the foundation and ground when the conditions of the foundation - ground contact surface and the mechanical properties of the ground are the same.

온실기초의 실태조사

최만권,윤성욱,김현태,이시영,윤용철 경상대학교 농업생명과학연구원 2014 농업생명과학연구 Vol.48 No.3

본 연구는 온실기초 및 구조의 유지관리 기준마련을 위한 기초자료로 이용하고자 국내에 보급되어 있는 온실에 대해 전국지역을 대상으로 온실형태, 설치연도, 기초의 형태, 매립깊이 및 기초주변 지반의 관리여부 등에 관한 실태를 조사하고 분석하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 단동 및 연동온실의경우, 가장 많이 시공되는 것은 각각 아치형 및 1-2W형 온실인 것으로 조사되었다. 온실시공 연도를 보면, 2000년 이전 온실의 경우에는 단동보다 연동 온실의 비율이 상대적으로 높았고, 2000년 이후의 온실은 연동보다 단동이 상대적으로 높게 나타났다. 단동온실의 경우, 일반적으로 알고 있듯이 전체 72농가 중에서 파이프 매립형이 42농가(58.3%)로서 가장 많은 것으로 나타났다. 연동온실의 경우, 콘크리트원형 기초(THP 포함)가 42농가(55.3%)로서 가장 많이 시공되어 있는 것으로 나타났다. 단동 및 연동 온실의 경우, 매립깊이가 상대적으로 가장 높게 조사된 것은 각각 50∼59 cm 및 60 cm 이상인 것으로 나타났다. 또한 단동 및 연동에 관계없이 전체적으로 가장 많은 것은 50∼59 cm이었다. 그리고 온실기초주변의 지반관리는 특별한 경우를 제외하곤 실시하지 않은 것으로 나타났다. This study set out to investigate and analyze the current state of greenhouses across thenation in terms of types, installation year, foundation type, embedded depth, and themaintenance of ground surrounding the foundation in order to provide basic data to establish aset of maintenance criteria for greenhouse foundation and structure. The findings weresummarized as follows: The most installed types of greenhouse for single and multi-spangreenhouses were the arch and 1-2W types. As for the year of greenhouse installation, thepercentage of multi-span greenhouses was relatively higher than that of single-span ones before2000, after which the percentage of single-span greenhouses was relatively higher than that ofmulti-span ones. As it is generally known, the most 42(58.3%) of total 72 farms adopted thepipe burial type for their single-span greenhouses. The most 42(55.3%) farms chose concretecircular foundation (including THP) for their multi-span greenhouses. Single- and multi-spangreenhouses recorded the relatively deepest embedded depth of 50∼59 cm and 60 cm,respectively. The most popular depth in general was 50∼59 cm regardless of single- and multi-span greenhouses. There was no practice of maintaining the ground surrounding thegreenhouse foundation except for special occasions.

Analysis of Working Load based on Wind and Snow Load for Greenhouse Foundation

윤성욱,최만권,유찬,이시영,윤용철 경상대학교 농업생명과학연구원 2014 농업생명과학연구 Vol.48 No.1

This study analyzed load transferred from upper structure due to wind and snow loads and applied to foundation on greenhouse structure in order to provide basic data for economic and reasonable design of greenhouse. The results indicate that the upper structures of greenhouses in Korea take wind load of 18.2-121.5 kgff/m2 and snow load of 3.1-104.6 kgff/m2. The maximum compressive load from axial direction applied on the foundation of greenhouse subjected to facility and crop loads was 437 kgff. The maximum pull-out load applied on the foundation of greenhouse subjected to wind load was 1557 kgff. The maximum compressive load applied on the foundation of greenhouse subjected to snow load was 6094 kgff.

간척지 온실 기초 연약지반 보강 방법에 대한 고찰

이학성(Haksung Lee),강방훈(Bang Hun Kang),이수환(Su Hwan Lee) (사)한국생물환경조절학회 2020 생물환경조절학회지 Vol.29 No.4

최근 간척지를 활용한 대규모 수출 원예 단지에 대한 수요가 증대되고 있고, 대규모 시설원예 단지 조성을 위한 현안 중에 하나는 경량 온실용 기초 설계 기준을 확립하는 것이다. 이를 위해 연약지반 기초 보강 방법에 관한 사전 연구들을 검토하였다. 대상 공법으로는 스파이럴, 나무, 쇄석 다짐 말뚝(팽이) 및 PF 공법이며, 성능 검증을 위해 인발저항력, 지내력, 침하량 측정 등의 시험이 수행되었다. 인발저항력은 동일한 직경에서 근입 깊이가 증가할수록 저항력이 상승하는 것을 확인 할 수 있었다. 스파이럴과 나무 말뚝 기초의 성능을 비교하자면, 유사한 근입비와 마찰 면적을 갖는 기준에 대하여 스파이럴 말뚝의 인발저항력 0.8kN, 나무 말뚝은 인발저항력 1.1kN로 근소하게 나무 말뚝의 성능이 우수하다고 판단되었다. 추가적으로, 일정 근입비(L/D)의 범위에서의 직경 변화에 따른 인발저항력을 비교하였다. 근입비 10~12.1 범위에서는 직경 250mm구간, 근입비 14.6~16.7범위에서의 직경 300mm구간에서 급격한 상승 값을 보였으며, 근입비 범위에 따라 인발저항력 증가 폭이 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 지반 지내력 검토를 위한 재하시험 결과의 경우, 상이한 보강 방법, 직경, 관입 깊이 등의 영향으로 단순 비교하는 것에 한계가 있지만, 나무 말뚝 105kN/㎡, 팽이 말뚝 826kN/㎡, PF방법 300kN/㎡ 수준의 최대 허용지지력을 보였다. 위 조건의 경우에, 팽이 말뚝, PF방법, 나무 말뚝 순으로 높은 지내력을 나타냈다. 간척지 기초 시공공법 타당성 검토를 위하여, 일부 국한된 시험 조건하에 인발저항력, 허용지지력, 침하량 측정 등 시험평가 결과를 비교 검토하였다. 기초 보강 방법 별 일관성있는 경향을 파악하는데 한계가 있었지만, 풍속 40m/s에서 온실에서 받는 인발력이 20kN수준이고(Yu 등, 2012), ’97 한국형 유리온실 표준설계도에 명시된 온실의 기초 지내력 기준이 50kN/㎡인 점을 고려한다면 지내력 105kN/㎡ ~ 826kN/㎡ 범위의 기초보강 공법인 팽이, 나무말뚝 및 PF방법 모두 간척지 온실 기초에 적용하기 충분한 공법으로 간주 된다. 장기 침하량 모니터링 및 기초 보강 방법 별 수렴성과 재현성이 확보된 실증 데이터 보완을 통해, 온실 유형별 구조안정성과 경제성을 동시에 만족시킬 수 있는 기초 방식 선정과 설계 가이드라인 제시가 가능할 것이라고 판단된다. The demand for large-scale horticultural complexes utilizing reclaimed lands is increasing, and one of the pending issues for the construction of large-scale facilities is to establish foundation design criteria. In this paper, we tried to review previous studies on the method of reinforcing the foundation of soft ground. Target construction methods are spiral piles, wood piles, crushed stone piles and PF (point foundation) method. In order to evaluate the performance according to the basic construction method, pull-out resistance, bearing capacity, and settlement amount were measured. At the same diameter, pull-out resistance increased with increasing penetration depth. Simplified comparison is difficult due to the difference in reinforcement method, diameter, and penetration depth, but it showed high bearing capacity in the order of crushed stone pile, PF method, and wood pile foundation. In the case of wood piles, the increase in uplift resistance was different depending on the slenderness ratio. Wood, crushed stone pile and PF construction methods, which are foundation reinforcement works with a bearing capacity of 105 kN/㎡ to 826 kN/㎡, are considered sufficient methods to be applied to the greenhouse foundation. There was a limitation in grasping the consistent trend of each foundation reinforcement method through existing studies. If these data are supplemented through additional empirical tests, it is judged that a basic design guideline that can satisfy the structure and economic efficiency of the greenhouse can be presented.

간척지 온실기초 나무말뚝의 인발저항력 예측을 위한 실내모형시험 결과 비교·분석

송창섭,김명환,장웅희,Song, Chang Seob,Kim, Myeong Hwan,Jang, Ung Hee 한국농공학회 2016 한국농공학회논문집 Vol.58 No.2

The object of this paper was to evaulate modified proposed design equation in model test result in order to estimate uplift-resistance of timber pile of reclaimed land greenhouse foundation. Uplift resistance result of model test was increased to according to increased of contact area. Uplift-resistance result of field test tend to lineary increased to according to increased of embedment depth and contact area. Results of field uplift-resistance was evaluate compare with modified proposed design equation results of model test and Effective stress method. As the Effective stress method tend to underestimate, modified proposed design equation results of model test tend to similar type. As the contact area increase, difference between field uplift-resistance results and modified proposed design equation results of model test was considered uplift-speed.

하중 제어법을 이용한 파이프 줄기초의 현장 인발저항 특성

임성윤 ( Lim Seong-yoon ),김명환 ( Kim Myeong-hwan ),김유용 ( Kim Yu-yong ),유석철 ( Yu Seok-chul ),김석진 ( Kim Seok-jin ),임재삼 ( Lim Jae-sam ) 한국농공학회 2018 한국농공학회논문집 Vol.60 No.4

Institutional inertia anti-disaster standard was presented mainly on the upper surface, it is necessary to improve to the soil type standard and uplift the resistance standard greenhouse that are vulnerable to strong winds. In this study, we carried out a field test using the load control method in order to evaluate the uplift resistance of continuous foundation of greenhouse with different depths of the rafters. Institutional inertia anti-disaster standard of greenhouse foundation did not protect the greenhouse structure from the damages caused by strong winds and heavy snow. Therefore, field tests for behavior characteristics of continuous greenhouse foundation were carried out to ensure stable facility cultivation. The field test condition was evaluated using different embedded depth as follows: 30cm, 40cm, 50cm and spacing 50cm, 60cm, 70 cm. As a result of the uplift resistance field tests using the load control method, the minimum uplift resistance was found to be over 90kg and uplift resistance displacement was 9.4mm. Uplift resistance of the continuous greenhouse foundation was in the range of 90-180 kg according to embedded depth and spacing. Using the test condition, there was no constant trend in the uplift resistance.

현장 다짐을 고려한 단동 온실 파이프 줄기초의 인발 및 수평저항성능에 관한 실험적 연구

김민선,최기선,이현지 대한건축학회지회연합회 2017 대한건축학회연합논문집 Vol.19 No.6

This study describes the performance characteristics and boundary conditions of the foundation structure of the Single-span greenhouse as part of the development of the greenhouse structural analysis program. For this purpose, this study has carried out experiments on the uplift capacity and the lateral capacity of the foundation structure considering the field compaction in the Single-span greenhouse, which occupies the largest portion of the domestic greenhouse, and propose boundary conditions in the analysis. Experiments were carried out by using steel binders as a bonding material which was not performed in the previous study and steel pipes according to the horticultural facility notification. Experimental parameters are the compaction degree of the ground and four compaction ratio are created by different compaction method and layers. The experiment is repeated 3 times according to each variable to confirm the tendency. As a result of the experiment, it was confirmed that as the degree of compaction increases, the pullout resistance and horizontal resistance of the foundation increase, and the deviation occurs depending on the construction method. Since the performance of the foundation structure varies greatly depending on the construction method such as the compaction layer, it is necessary to establish the minimum requirements.

모형실험을 통한 스파이럴 기초의 인발저항력 검토

최만권(Man Kwon Choi),윤성욱(Sung Wook Yun),김하늘(Ha Neul Kim),이시영(Si Young Lee),강동현(Dong Hyeon Kang),윤용철(Yong Cheol Yoon) (사)한국생물환경조절학회 2015 생물환경조절학회지 Vol.24 No.3

스파이럴 기초를 국내 온실 기초로 사용한 사례는 거의 없으며 일본에서 스파이럴을 온실 기초로 사용한 사례가 있다. 현재 국내에서는 스파이럴 기초가 다른 분야에서 연약지반 보강 기초로 많이 사용되고 있어, 앞으로 온실기초의 보강을 위한 기초로 활용 가능할 것으로 기대된다. 본 연구에서는 스파이럴 기초의 기초 설계 자료를 제공할 목적으로 모형실험을 통해 기초의 매립깊이, 흙의 다짐률, 스파이럴 직경, 흙에 따른 인발하중 측정결과를 비교분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 농경지 및 간척지 흙의 극한 인발저항력 비교결과 농경지 흙이 간척치 흙보다 상대적으로 1.2~3.0배 더 큰 값을 나타냈다. 또한 두 흙 모두 매립깊이, 다짐률이 증가할수록 극한 인발저항력은 증가하는 경향을 관찰할 수 있었고, 모두 비슷한 하중-변위 곡선을 보였다. 실험조건에 따른 극한 인발저항력은 매립깊이 증가에 따른 인발하중 상승효과 보다 직경 크기 증가에 따른 상승효과가 더 크게 나타났다. 그리고 다짐률 증가에 따른 극한 인발저항력은 다른 조건들에 비해서 증가 폭이 상당히 큰 경향을 보였다. 따라서 일반적인 농경지뿐만 아니라 간척지와 같이 연약지반에 스파이럴 기초를 설치할 경우에도 기초의 매립깊이, 다짐율, 스파이럴 직경 등을 증가시키면 인발저항력이 높아져 연약지반 보강 기초로 사용가능 할 것으로 판단된다. This study compared and analyzed the measurements of pullout load according to the depth of reclamation in the foundation, compaction ratio of soil, spiral diameter, and soil textures in an experiment with a model and reached the following conclusions: The comparison results of extreme pullout load between farm and reclaimed soil show that farmland soil recorded a score that was 1.2~3 times higher than that of reclaimed soil. The investigator measured pullout load in farmland and reclaimed soil and observed a tendency of rising extreme pullout load according to the increasing depth of reclamation and compaction ratio with a similar load-displacement curve between the two types of soil. Extreme pullout load made a greater increase by the rising size of diameter than the increasing depth of reclamation, also making a considerably bigger increase according to the rising compaction ratio than the other conditions. Therefore, the spirals bar is expected to be available in soft soil foundation, as well as farmland as increasing buried deep of foundations, compaction rate, diameter of the spiral, ect.