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ISSN : 1229-3431(Print)
ISSN : 2287-3341(Online)
Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety Vol.25 No.2 pp.237-243
DOI : https://doi.org/10.7837/kosomes.2019.25.2.237

Estimation of Structural Safety for PolyEthylene (PE) Floating Platforms with API & AISC Standards

Kwang-Cheol Seo,Taek-Kun Nam,Joo-Shin Park

Abstract

Floating platforms made of PE (PolyEthylene) are often located in shallows of seas, rivers or lakes. They are widely used for marine pensions, marine pontoons, marine bridges, etc. These products are characterized by good flexibility, recyclability, chemical resistance and weatherability with corrosion resistance. Existing PE floating platforms have a simple structure in which one pipe is fastened to one bracket, but this has limited application, even if a user modifies the arrangement. Therefore, we developed a structure that allows buoyancy pipes of various sizes to be fastened to one bracket and verified the structural safety of the product using the finite element method. From the results of structural analysis for buoyancy pipes of different diameters, the maximum stress ratio was 0.78 compared with allowable criteria of 1.0, which represented sufficient safety for a model with 500mm diameter pipes. Based on the results of this study, further research to evaluate the structural safety of various floating platforms can be carried out in the further; it will also be necessary to establish related evaluation criteria.

API & AISC 기준을 적용한 PolyEthylene(PE) 부유식 플랫폼의 구조 안전성 검토

서광철,남택근,박주신

초록

PE(PolyEthylene) 재료를 활용한 해상부유 구조물은 바다, 강 또는 호수의 인근이나 수역 내에 일정한 공간 부를 형성하는 부유식 구조물로, 현재는 그 용도가 소형선박 계류장뿐만 아니라 양식장, 수상 펜션, 해상부교 등에 다양하게 활용되고 있다. 이 제품군의 특징은 유연성이 뛰어나고 재활용할 수 있으며, 내약품성, 내후/내식성이 우수하다. 기존의 PE 제품군을 활용한 부유식 플랫폼은 한 개의 브래킷에 한 개의 부력관을 체결하는 단순한 구조를 구성하였고, 이로 인하여 사용자가 용도 변경 및 사용환경이 변경될 때는 적용하는데 제한이 있었다. 이에 본 연구에서는 한 개의 브래킷에 다양한 크기를 갖는 부력 관을 체결할 수 있는 구조를 개발하고, 제품의 구조 안전성을 유한요소법을 활용하여 검증하였다. 구조해석 결과, 브래킷 하단에 지름 500mm 부력관 모델에서 충돌 하중에 대해 최대값을 나타내었으나, 허용기준을 만족하였다. 본 연구 결과를 기반으로 하여, 향후 다양한 형태의 부유체 플랫폼에 대한 구조 안전성 평가에 관한 연구가 가능하며, 관련 평가 기준에 대한 정립이 필요하다.

Figure

Table