Fig. 36 Stress of mooring post
강도 유지를 위한 두께 평가를 위하여 각 두께를 다음과 같이 정의 하였다.
1) 설계 두께 (Desinged thickness, ) : 계선주 설치 전 규격 별 제원에 따라 설계된 두께
2) 최소 소요 강재두께(Minimum thickness, ) : 작용 응력 별 최소 항복강도 에 도달하는 두께로 성능 한계에 도달하는 두께
3) 현재 두께(Current thickness, ) : 시간의 경과에 따라 손실이 진행된 현재 상태의 두께로 설계 두께에서 시간의 경과에 따른 두께손실의 차
4) 허용가능 손실두께(Allowable thickness, ) : 설계 두께에서 최소 소요 강 재두께까지 작용 응력에 따른 계선주의 강도가 유지되는 손실 가능한 두께 4.4.1 곡주(Bollard)의 최소 강재두께 산정
곡주의 제원별로 휨 응력과 전단응력이 한계 항복강도 245Mpa에 도달하게 되 는 최소 소요 강재두께()를 식 (4)과 식 (8)을 통하여 산정하였고, 계선주 재원 별 허용 가능한 손실 강재두께()를 분석하였다.
곡주의 응력별 최소 강재두께와 허용 가능한 손실 강재두께를 분석하면 Table 39와 같고 일반적으로 곡주의 제원의 증가에 따라 필요한 최소 강재두께 는 증가한다. 그리고 휨 응력이 전단응력에 비하여 크게 작용됨에 따라 휨 응 력에 따른 최소 소요 강재두께가 전단응력에 따른 두께보다 높게 분석 되었다.
설계 두께와 휨 응력에 따른 최소 소요 강재두께의 비교를 통하여 허용 가능한 손실 강재두께를 평가하였다.
허용 가능한 손실 강제두께를 분석해 보면 5톤에서 35톤까지 13mm에서 10mm로 감소하고 35톤 이후 12mm에서 14mm 사이로 확인되었다. 이와 같은 결과는 35톤의 곡주에서 10mm로 허용 가능한 손실 강재 두께가 가장 작게 평 가되었고, 이는 5톤에서 35톤까지 설계두께는 5mm 증가하나 최소 소요 강제 두께는 7mm에서 15mm로 8mm 증가한 때문이다.
[UNIT/mm]
CAPACITY
[t] 설계두께() 최소 소요 강재두께() 허용 가능 손실 두께()
휨 응력 전단응력
5 20 7 2 13
10 20 8 2 12
15 20 8 2 12
25 21 10 3 11
35 25 15 4 10
50 29 17 4 12
70 33 19 6 14
100 39 26 7 13
150 49 31 9 14
Table 39 Minimum thickness for yield strength (bollard)
곡주의 설계두께와 휨 응력 및 전단응력에 따른 최소 소요 강재두께를 비교 하면 Fig. 37과 같다. 휨 응력에 따른 최소 소요 강재두께는 설계두께 대비 평 균 52.1%, 전단응력에 따른 최소 소요 강재두께는 설계두께 대비 평균 14.3%로 분석되었다. 전단응력에 따른 최소 소요 강재두께는 휨 응력 대비 평균 27.4%
로 분석되었다.
Fig. 37 Minimum thickness for yield strength (Bollard)
4.4.2 직주(Mooring post)의 최소 강재두께 산정
직주의 제원별로 휨 응력과 전단응력이 한계 항복강도 245Mpa에 도달하게 되 는 최소 소요 강재두께를 식 (4)과 식 (8)을 통하여 산정하였고, 최소 소요 강재 두께와 제원상의 설계두께(설계 두께)와 비교하여 계선주 재원별 허용 가능한 손실 강재두께를 분석하였다.
직주의 응력별 최소 강재두께와 허용 가능한 손실 강재두께를 분석하면 Table 40과 같고 일반적으로 직주의 제원의 증가에 따라 필요한 최소 강재두께 는 증가한다. 그리고 휨 응력이 전단응력에 비하여 크게 작용됨에 따라 휨 응 력에 따른 최소 소요 강재두께가 전단응력에 따른 두께보다 높게 분석 되었다.
설계 두께와 휨 응력에 따른 최소 소요 강재두께의 비교를 통하여 허용 가능한 손실 강재두께를 평가하였다. 허용 가능한 손실 강제두께를 분석해 보면 15톤 에서 35톤에서 13mm에서 8mm로 감소하고 50톤에서 200톤까지 12mm에서 21mm로 증가하였다. 이와 같은 결과는 35톤의 직주에서 8mm로 허용 가능한
손실 강재 두께가 가장 작게 평가되었고, 15톤에서 35톤까지 설계두께가 20mm 로 동일하나 최소 소요 강제 두께는 7mm에서 12mm로 4mm 증가한 때문이다.
[UNIT/mm]
CAPACITY
[t] 설계두께()
최소 소요 강재두께() 허용 가능 손실 두께()
휨 응력 전단응력
15 20 7 2 13
25 20 9 3 11
35 20 12 4 8
50 27 15 5 12
70 30 17 6 13
100 35 21 7 14
150 40 24 9 16
200 43 22 8 21
Table 40 Minimum thickness for yield strength (mooring post)
직주의 설계두께와 휨 응력 및 전단응력에 따른 최소 소요 강재두께를 비교 하면 Fig. 38와 같다. 휨 응력에 따른 최소 소요 강재두께는 설계두께 대비 평 균 52.9%, 전단응력에 따른 최소 소요 강재두께는 설계두께 대비 평균 18.1%로 분석되었다. 전단응력에 따른 최소 소요 강재두께는 휨 응력 대비 평균 33.9%
로 분석되었다.
Fig. 38 Minimum thickness for yield strength (mooring post)