사과나무 지주시스템의 풍하중 산정을 위한 항력계수 및 가스트영향계수 (Drag coefficient and gust effect factor for wind load estimation of apple tree supporting systems)

서지정보

· 발행기관 : 대한건축학회지회연합회
· 수록지 정보 : 대한건축학회연합논문집 / 16권 / 6호 / 181 ~ 188페이지
· 저자명 : 신승훈, 신경재, 김승희, 김홍진

초록

사과나무 지주시스템의 내풍 저항능력을 평가하기 위해서는 개별 사과나무에 작용하는 풍하중을 정확히 산정하는 것이 필수적이다. 이 때, 개별 사과나무에 작용하는 풍하중을 산정하기 위해서는 풍속에 따른 항력계수(Drag coefficient)와 가스트영향계수(Gust effect factor)의 정확한 평가가 요구된다. 본 논문에서는 사과나무 지주시스템의 내풍 저항능력을 평가하기 위해 개별 사과나무의 풍속에 따른 항력계수와 가스트영향계수를 산정하였다. 이를 위해 실물크기 사과나무를 사용한 풍동실험을 통해 개별 사과나무의 항력계수를 구하였으며, 실측 데이터를 바탕으로 하여 KBC 2009에 제시된 가스트영향계수 산정식을 적용하였다. 항력계수 산정을 위한 풍동실험 결과 항력계수는 풍속이 증가할 수로 감소하다가 풍속이 10m/s 이후로는 특정값(평균 0.115에서 0.163)에 수렴하는 것을 알 수 있었다. 또한, 사과나무의 고유진동수는 Moore와 Maguire의 경험식을 적용하여 구하였으며, 평균 1.854 Hz에서 2.049 Hz의 고유진동수를 갖는 것으로 나타나 강체구조물을 위한 가스트영향계수 산정식을 적용해야 하는 것으로 나타났으며, KBC 2009에 정의된 강체구조물을 위한 산정식을 적용하여 구한 평균 가스트영향계수는 평균 2.362로 나타났다.

영어초록

It is essential to calculate the wind load acting on each apple tree for accurate evaluation of wind resistance of supporting system. During the wind load calculating, the most important design factors are drag coefficients for varying wind speeds and the gust effect factor. In this study, drag coefficients and gust factors of apple trees are estimated in order to evaluate the wind resistance of supporting system. The drag coefficients are obtained from the wind tunnel test of full scale apple trees, and the gust effect factors are calculated using field measured data based on the KBC 2009 formulae. It was found that the drag coefficient decreases as the wind speed increases but it converges to a certain value when the wind speed is greater than 10 m/s. The natural frequency of apple tree, which is required during the gust effect factor calculation, was found to be 1.854 Hz to 2.049 Hz in average requiring the use of gust effect factor formula for rigid structure. The gust effect factor was estimated to be 2.362 when KBC 2009 formula for rigid structure was used.

참고자료

· 없음