수도용 강관의 온도변화에 따른 물리적 특성에 대한 연구

Abstract

환경부에서 수립한 「상수도 시설기준(2004)」은 관로 신축이음관 설치기준에 있어서는 용접이음 강관에는 설치하지않는 것으로 규정하고 있으며, 이에 대한 근거가 명확하지 않고 관로 안정성이 충분히 확보되었는지 확인하기가 어렵다. 금번 연구에서는 강관의 거동 분석을 통한 관로 안정성을 연구하여 신축이음관의 필요여부를 검증하는 것을 목적으로 하였다. 검토결과는 아래와 같다. 첫째, 아스팔트 도복장강관(D2,400 mm)은 온도변화에 따라 4-cycle로 관로 신‧수축이 반복되며, 연장1.24 km에 있어 최대 13.03 mm의 변위를 나타내었다. 둘째, 수도용 강관의 신․수축으로 발생되는 온도응력은 매설깊이(최대4 m)에 따라 13.7 ~ 36.1 kgf/cm2로 발생되며, 강관(STWW 400)의 안정성에 큰 영향을 키치는 주요 비교인자인 허용 인장강도와 피로한도는 4,100 kgf/cm2와 1,840 kgf/cm2로 산출되었다. 마지막으로, 수도용 강관의 온도응력은 허용 인장강도와 피로한도와 비교시 매우 작음에 따라, 온도변화에 의한 관로의 신․수축이 발생하여도 관로 안정성에는 영향을 끼치지 못함을 알 수있었다. 결론적으로 금번 연구를 통하여 수도용 강관의 관로부에는 신축이음관을 설치할 필요가 없는 것으로 증명되었다.