본 논문은 H빔과 강화 콘크리트에 의해 건설된 LNG 저장탱크의 외부탱크에 대한 응력 및 변위거동 안전성을 유한요소법으로 해석하였다. 외부탱크의 바닥면 콘크리트 구조물 중심부에 0.2g의 가진력을 가하였다. FEM 계산결과에 의하면, von Mises 최대응력은 돔루프 구조물의 가장자리 부근에서 발생하고, 최대변위 거동량은 돔루프의 중심부에서 형성되고 있음을 알 수 있다. 여기서 제시한 해석결과에 의하면, H빔의 개수가 증가할수록 집중응력과 변위거동량은 완만하게 증가한다는 사실이다. 이것은 강화 콘크리트 구조물의 강성도가 H빔의 강성도에 비해 대단히 높기 때문에 H빔의 개수가 돔루프의 안전성에 큰 영향을 미치지 못한다는 것이다. 따라서 0.2g 정도의 가진력을 가할 경우는 H빔의 자중량을 고려하여 개수를 60개 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
This paper presents FE analysis on the stress and displacement behavior safeties of dome roof structures for a LNG outer tank, which is constructed by sets of H beams and reinforced concrete. The excitation force of 0.2g is applied at the center of the bottom concrete structure of an outer tank. The computed FEM results indicated that the maximum von Mises stress was shown at the edge of dome roof structure and the maximum displacement was produced at the center of dome roof. The results showed that the concentrated stress and displacement were steadily increased for an increased number of H beams. This means that the number of H beams does not critically affect to the safety of the dome roof structure because the stiffness of a reinforced concrete structure is much higher than that of H beams. Thus, the number of H beams may be restricted under 60 due to a dead weight of H beams for 0.2g excitation force.