A Study on the Safety of Lifting Cable for Construction of Coastal Structures

항만건설을 위한 케이슨 들고리의 안전성에 관한 연구

  • 곽계환 (원광대학교 토목환경공학과) ;
  • 장기웅 (원광대학교 토목환경공학과) ;
  • 김종효 (원광대학교 토목환경공학과)
  • Received : 1997.11.07
  • Published : 1998.03.30

Abstract

This paper describes an experimental study to examine collapse causes of the lifting cable due to brittle failure of an fitting anchor under the lifting works. Also, in this study an collapse mechanism that was obtained from stress analysis was compared with an actual collapse procedure. Fractographical analysis as well as chemical component test, tension test and Charpy V-Notch impact test for the fractured steel members were carried out. And then, its results were compared with that of normal steel members. Circumferential surface flaws were developed at internal facets of the fitting anchor before tensile stress occurred. Hence, a higher stress than nominal stress was occurred at flaws by stress concentration at the crack tip. Also, stress intensity factor of members increased by crack size of the potential flaws. Because the stress intensity factor at the crack tip was greater than critical values(fracture toughness), brittle fracture occurred under the lifting works. It is judged that the main collapse of the lifting cable is due to brittle fracture of the fitting anchor.

본 논문은 케이슨의 인양작업중 Fitting Anchor의 취성파괴로 인한 들고리의 붕괴원인을 조사하기 위한 실험적 연구이다. 또한, 본 연구에서는 응력해석을 통하여 들고리의 붕괴메카니즘을 분석하고 이를 실제 붕괴과정과 비교한다. 본 연구에서는 파괴된 강재에 대한 파면해석 뿐만아니라 화학성분시험, 인장시험 및 샤르피 V-노치 충격시험을 실시한다. 그리고 이의 시험 결과를 정상적인 강재에 대한 시험결과와 비교한다. 본 연구의 거시적, 미시적인 방법으로 결함을 관찰한 결과, Fitting Anchor 내부에 원주방향으로 나타난 표면결함은 케이슨의 진수시 발생하는 들고리의 인장응력이 작용하기 전에 발생한 것임을 확인할 수 있었다. 이는 균열선단의 응력집중이 발생하여 작용응력보다 큰 응력이 결함에 발생한 것임을 알 수 있다. 또한, 잠재한 결함의 크기가 임계값 이상으로 증가하여 본 연구대상 강재의 응력확대계수가 증가하였을 것으로 판단된다. 그래서 균열선단의 응력확대계수가 본 강재의 파괴인성보다 크게 되어 케이슨의 인양작업중에 취성파괴를 일으킨 것으로 사료된다. 본 연구결과에 따르면 케이슨 들고리의 붕괴는 Fitting Anchor의 취성파괴로 발생한 것으로 사료된다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 원광대학교

References

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