건축자재

위생적이고 안전한 물탱크 공급을 위하여 ISO9001, 싱가포르 PSB, 영국 WRAS, 한국 KC 인증을 받고
우수단체표준을 준수하는 SMC WATERTANK의 전문설계, 시공, 설치 전문기업 입니다.


SMC물탱크

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    구성
  • 칸막이
  • 보온효과
  • 배관용
    피팅 사양
  • 건식패드
    구조해석

SMC물탱크

SMC(Sheet Molding Compound) 물탱크는 고온 고압의 유압프레스로 가압성형된 판넬로 열변형 온도가 200℃이상이 되며 열경화성 압축 성형에 의한 불용, 불융의 특징을 갖습니다. SMC물탱크에 저장되는 물의 온도는 상온에서 소재 자체의 열화(열노화)현상이 발행하지 않습니다.

SMC물탱크의 강점

다양한 용량설계

다양한 규격과 형상의 패널은 용량과 수평, 수직의 설치공간을 최대한 활용하는 구조로 고객의 요구조건을 충분히 만족시켜 줄 수 있고 다양한 판넬을 사용을 통해 ㄱ자형, ㄷ자형, ㅁ자형의 물탱크도 설치가 가능합니다.

탁월한 위생성

SMC 판넬은 식품위성법 규정에 합당하며, 빛을 완전히 차단하여 박테리아 및 잡균 증식이 없고, 고온 압축 성형을 합으로써 표면이 미려하고 경도가 높아 소재 자체의 부식이 일어나지 않습니다. 또한 환경 호르몬을 유발할 수 있는 물질로 지정된 원료를 SMC 생산 시 사용치 않으므로 인체에 해롭지 않습니다.

완변한 수밀성

내구성 및 복원력이 우수한 특수 Sealing재를 사용하여 완벽한 수밀성을 지니고 있습니다.

SMC WATER TANK

강도 및 내구성

SMC 첨단 복합 소재를 고온, 고압 프레스 성형으로 최고의 내수압 강도를 유지하며 물탱크의 내부구조물은 STS (스테인레스)를 적용, 외부구조물은 용융아연도금 처리로 내부식성에 강합니다.

우수한 보온성과 결로방지 기능

SMC 자체의 단열성을 보유한 3중 구조의 보온(25mm, 50mm)판넬은 뛰어난 보온성을 갖습니다.

우수한 시공성과 운반성

높은 수치 안정성 패널은 시공 기간을 단축시켜 주며, 좁은 공간의 현장에서 자재 반입 및 이설 작업이 용이합니다.

SMC 기술자료




조립식 물탱크의 보강구조

물탱크용 수위계

보온커버를 구비하는 조립식 물탱크

저장탱크용 단위 저면판

안정성

구조해석의 기본은 한계치에 대한 안전율 설계입니다. SMC재질이 15년 이상 장기적으로 사용된 이후의 물성을 기준으로 예상되는 설계 외력 대비 감안된 최적의 안전율이 바로 세림의 Know-how입니다. 하이탱크는 설계시 SMC물성을 초기값(100%)를 무시하고 최저값(70%)에 안전율을 감안합니다. 따라서, 세림하이탱크는 장기적인 내구성을 보장합니다.

  • 설계기준 : 설계외력 < (한계치 물성 ÷ 안전율)
    항목 설계조건
    지진 수평진도 kn = 1/3G
    정수압 정수압 강도 3.3배 기준
    만수시 변형율 : Tank높이의 1%이하
    적설하중 60kg/M²
    풍압 풍압 60kg/sec이하
    조도율 0.1%이하
    수온 사용용도 30℃ 이하
    최고온도 40℃ 이하

SMC 판넬의 위생성

뛰어난 내식성 재질의 판넬로 부식이 없고 표면이 평활하여 앙금이 끼지 않으며, 외부의 빛을 완전히 차단하여 박테리아 및 잡균의 증식을 억제함으로써 오랜시간 위생적으로 사용이 가능합니다.

보강부품 재질선정

내부 액상부 스테인레스
기상부 plastic 또는 내식성 소재
외부 Stell + 용융아연도금
기상부에서는 염소 Gas(CI2)가 체류하여 스테인레스 등 모든 금속재가 부식되므로 내식성의 재질선정이 꼭 필요 합니다.

위생상태가 불량한 제품

  • 탱크안에 빛이 투과되었을 경우
    조류(이끼), 미생물 발생

  • 기상부 일반 STS Bolt 적용시
    염소 Gas에 의해 부식발생

  • 용접식 STS Tank 기부상
    염소 Gas에 의해 부식발생

탁월한 위생성의 세림하이탱크(시험성적서)

  • 시험성적서

  • 기층부 세림 표준 사양 적용시 (Steel + 용융아연도금)

항균 판넬의 위생성

  항목 성능기준 시험결과
기계적 강도 1) 인장강도 60MPa 이상 86
2) 굴곡강도 80MPa 이상 191
3) 굴곡탄성율 6000MPa 이상 13262
4) 바콜경도 30 이상 41
5) 흡수력 1% 이하 0.2
유해성분 용출 1) 중금속 60MPa 이상 0.1%ppm 이하
2) KOn04 소비량 80MPa 이상 10ppm 이하
3) pH 6000MPa 이상 5.8 ~ 8.6
4) 페놀 30 이상 0.005ppm 이하
5) 증발잔유분 1% 이하 30ppm 이하
항균력 1) 중금속 95% 이상 99.9%
2) 황색포도상구균 95% 이상 99.0%
항균 SMC 패널은 무기항균제가 첨가된 SMC이며 강화플라스틱으로 기계적 강도가 우수하고 유해성분 용출시험 이상이 없으며 99%이상 강력한 항균효과를 발휘합니다.

항균 시험 사진

  • 항균시험(대조사료)

  • 항균시험(지오탱크)

최적의 구조설계

유한요소법(Finite Element Method)에 의한 구조해석을 수행하여 보강 System및 판넬의 강도에 대한 신뢰성을 확보하고 최적의 설계를 추구합니다. 정수압과 지진하중, 적성하중, 풍하중 등 예상 가능한 모든 Factor를 입력하여 응력 및 변형 수준을 평가하고 최대응력 발생부에 대한 집중 보강을 통해 가장 안전적인 System으로 설계되어있습니다.

구조해석 Flow Chart

판넬의 응력해석

SYSTEM의 응력해석(FEM)

  • Strain Gauge Test

기본 설계의 전체 시스템을 모델링함으로써, 하중을 입력 할 때의 응력 수준을 평가하고 최대 응력이 발생하는 부분을 찾습니다. 반복적인 디자인 개선으로 높은 신뢰성을 갖춘 최적의 시스템을 구축합니다.

장기 내구성 실험(Field Test)

일반적으로 물탱크는 하루에 평균 1회의 물 소진과 재담수가 일어납니다. 따라서 약 15년 이상 물탱크를 사용 시 대략 4,000회에 해당하는 물의 순환이 발생되며, 이에 따라 물탱크는 4,000여 회의 반복 하중을 받게 됩니다. 따라서 세림 하이탱크는 신제품 출시 전 Field Test를 통해 2대의 물탱크에 물을 강제적으로 약 6개월간 주야로 순환시켜 실제 예상되는 반복 하중을 가한 후 누수 및 기타 이상 유무를 확인하고 제품을 출시하기 때문에 안전성 및 내구성을 보장 받으실 수 있습니다.

자유로운 용량성

코너형 시스템은 법규에서 정한 방법으로 건축물인 기둥이 어떠한 위치에 있더라도, 본체와 기둥이 이격하여 유지관리의 공간을 형성합니다(특허등록). 건축물인 기둥을 내장할 때 라이닝(FRP적층)하는 경우는 법규의 내용에 부합되지 않으며, 본체의 구조강도와 보강시스템의 부실을 초래할 수 있습니다.

Tank 설치 가능 높이 Tank 설치 가능 용량
높이 1.0M ~ 7.0M 1Ton ~ 5,000Ton(5,000Ton 초과용량은 별도설계로 설치가능합니다)

판넬의 구성

다양한 Size의 판넬을 사용하여 효율적인 공간활용이 가능합니다.

Note
1) 上記의 높이외에 1.3H, 1.8H, 2.3H, 2.8H, 3.3H, 3.8H, 4.3H, 4.8H, 5.3H, 5.8H로 설치 가능합니다.
2) 현장여건에 따라 구성방법은 달라 질 수도 있습니다.

측면판넬

저면판넬

천정판넬

드레인판넬, 맨홀판넬

칸막이

  • 칸막이 앞면

  • 칸막이 뒷면

  • ① 동일 설치면적에 최대 용량으로 설치가능

    - 지하실 또는 설치공간이 좁은 면적에 각각 용도가 다른 물탱크를 설치할 경우 칸막이 설치로 최대용량으로 설치할 수 있습니다.

  • ② 용도의 다양화

    - 칸막이를 설치하면 한쪽은 식수탱크로 한쪽은 용수(소화전용)등으로 사용할 수 있습니다.

  • ③ 관리유지가 용이

    - 두개의 탱크를 한개로 설치하므로 Maintenance가 용이하며, 청소시 단수되지 않도록 사용됩니다.(법규사항)

  • ④ 가격이 저렴

    - 용도가 달라 탱크를 가각 설치해야 할 경우보다 저렴하고, 설치 시공비도 저렴하여 전체 가격이 저렴해집니다.

보온효과

재질자체가 단열성이 우수한 SMC단판과 외부 COVER사이에 보온심재를 충진한 3중구조로서 탁월한 보온효과를 발휘하여 동결, 결로를 방지합니다.

보온판넬의 성능 및 구조

  •   구분 외기온도별 결빙시간 (Hr)
    -10℃ -20℃ -30℃
      단판구조 35 20 13.5
    보온구조 164 81 58.5
    1 TON 단판구조 11 6 4
    보온구조 37.5 23 13.5

배관용 피팅사양(판넬별 부착 가능 규격 및 개소)

구분 피팅규격 개소 부착위치
측판 1000 X 2000 Up to 200A 2 상, 하
500 X 2000 Up to 150A 2 상, 하
1000 X 1300 Up to 125A 4 코너
500 X 1300 Up to 125A 2 상, 하
1000 X 1000 Up to 125A 4 코너
500 X 1000 Up to 100A 2 상, 하
500 X 500 Up to 300A 1 전체면
전용판넬 500 X 1000 Up to 300A 1 전체면

※ 피팅 전용판넬(500X1000)은 무늬가 없는 평판형이므로 출수관, 소화관 부착높이 설정 시 자유로운 설계를 위해 사용합니다.

판넬 상세도

  • 판넬 후렌지부

  • 판넬 코너부

  • 소켓(재질:황동)

  • 경사용 소켓(재질:SUS)

1 D D1 D2 D3 L1 L2 L3
20A 55 33.5 24.1 38 10 25 3.5
25A 65 40 30.3 46 12 30 4
30A 79 49 39 55 12 30 4
40A 85 55 45 61 14 30 4
50A 98 66.5 56.7 72 14 30 4
65A 120 84 72.2 93 16 50 6
75A 132 97 85 105 16 50 6
100A 170 120 110 127 18 40 7
  • 플랜지형 (재질:PVC, SMC)

  • 경사용 플랜지형 (재질:PVC, SMC)

  • 호칭규격 D1 D2 T L
    65A 140 175 18 150
    80A 150 185 18 150
    100A 175 210 20 150
    150A 240 280 20 150

수평 조절형 건식 PAD 구조해석(FEM)

세림물산에서 설계한 건식 PAD의 구조해석

1. 해석 개요

주식회사 세림물산에서 설계한 SMC물탱크의 수평 조절형 건식 PAD에 대한 구조 안전성을 분석하고자 FEM해석을 진행하였습니다.

  • 해석개요
    신규 수평 조절형 건식 PAD에 대한 구조 안전성 검토
    저판 및 Stell base fiame과의 구조적 안전성 검토
    해석대상
    신규 수평 조절형 건식 PAD는 1m간격으로 위치함
    측판 및 내/외부 보강부분은 해석 대상에서 제외함
    (모든 하중은 저판 및 Base Frame을 통해 전달됨)

2. 해석 방법

  • <유한요소 모델>

  • <steel base frame>

  • <수평 조절형 건식>

해석방법
유한요소 모델 Element solid 45
Material Property steel : 2,100,000 kgf/㎠
SMC : 114,600 kgf/㎠
포와송 비 0.3
등방성 물질로 정의함
물탱크 규격 5mH 기준함

3. 구속 조건

  • 구속 조건
    수평 조절형 건식 PAD 완전 고정
    저판 + Stell base fiame 단순지지(Z방향 구속)
    Stell base fiame + 건식 PAD coupling (완전고정)
    프레셔 : 5H기준으로 정수압을 저판 표면에 가함
    응력 기준은 Von-mises Criteria임
    판전기준 (허용응력) steel: 1,600 kgf/㎠
    SMC: 212 kgf/㎠

4. 해석 결과

유한요소 해석 결과 최대 응력은 저판과 steel base frame 연결부에서 발생되며, 수평 조절형 건식 PAD는 최대 197kgf/㎠로 비교적 낮게 발생됨

  • <유한요소 결과>

  • <최대 응력 발생 지점>

  • 해석 결과
    저판과 steel Frame의 연결부에 최대응력발생
    → coupling 구속에 의한 국부적 발생임
    자판 및 steel base frame과 수평 조절형건식 PAD의 응력상태는 안정적임
    → 197kgf/㎠로 steel기준 허용응력(1,600)dp 8.1의 안전율 가짐
    수평 조절형 건식 PAD는 압축에 의한 Buckling은 발생 위험이 적음

5. 건식 PAD 해석 결과

수평 조절형 건식 PAD의 위치별 응력 검토결과 코너부에 위치시 최대 197kgf/㎠로 최대 하중을 갖는 것으로 나타남

  • 해석 결과
    신규 건식 PAD의 위치별 해석결과 최대 응력은 모서리(①)에 위치시 발생함
    → steel base frame의 벤딩영향으로 국부 모멘트 발생으로 보임
    건식 PAD는 중앙부 보다 모서리 면에서 발생응력이 큰 것으로 나타남
    정수압 5H기준시 최대 발생응력은 197kgf/㎠로 steel의 기준 허용응력(1,600kgf/㎠)에 8.1의 안전율을 가짐

6. 건식 PAD 세부 해석 결과

수평 조절형 건식 PAD의 부품별 세부 응력 검토결과 SMC 받침판에 17kgf/㎠, Steel 지지대에 197kgf/㎠의 응력 분포를 나타냄.

  • <건식 PAD의 세부 위치별 응력상태>

  • 해석 결과
    SMC 받침판 최대 발생응력은 17kgf/㎠
    → Steel 지지대와 접촉면에서 발생
    Steel 지지대는 197kgf/㎠로 하부면에 발생
    각각 부품별 강도 안전성은 SMC 받침판은 12.5배, Steel 지지대는 8.1의 안전율을 가짐

수평 조절형 건식 PAD의 5mH 수압 하중을 기준시 최대 응력은 197kgf/㎠로 Steel 지지대에서 발생되며, 안전율은 8.1배로 구조적으로 안전함.

수평 조절형 건식 PAD의 위치별 응력 분포시 모서리 부분이 중앙부분보다 약 23% 응력이 높은 것으로 나타남.

수평 조절형 건식 PAD의 Buckling의 발생 위험은 적음.

수평 조절형 건식 PAD의 부품별 응력 검토결과 SMC 받침판은 17kgf/㎠, Steel 지지대는 197kgf/㎠로 각각 나타나며,
안전율은 12.5배, 8.1배로써 전체적인 구조 안전성은 매우 양호한 것으로 해석됨.

7. 구조강도(안전성) 검증

설치된 7mH Tank에 물을 만수위까지 담수하여 건식 PAD의 변형상태를 측정하고, 실제 구조 안전성을 검증, 확인 하였음.

  • 담수높이 기초프레임 변형량(mm) Spec(KS 기준)
    7mH 1.25 10.0mm 이하
    최대 변형량 1.25mm (변형 안전율 8배)
    → 구조 안전성 O.K

8. PAD 공법별 종합 비교

항목 습식 PAD 건식 PAD
제품 형태
PAD 재질 무근 콘크리트 + Steel 라이너 SMC + Steel 지지대(아연도금 100A)
시공 방법 거푸집 → Con타설 → 양생 → 몰탈미장 → 양생 볼트 조립식
수평 안착성 수평, 평탄도 불만족(기초프레임 안착 불량) 수평 정밀시공 가능(기초프레임 완전 밀착)
내구성(강도) 콘크리트 자체의 압축강도는 양호하나 몰탈미장, 양생, 라이너 등이 불안정 요소 모듈화된 규격품으로 안전율 8배 이상의 균일한 강도의 품질을 보장
내식성 Steel 라이너 녹발생 문제 내식성 소재(녹발생 없음)

기초 PAD는 하이탱크 공사를 위한 필수적인 도구이며, 정밀시공을 위한 가장 중요한 공사임에도 수요자 공사조건으로 그동안 기술발전에 소홀히 하였습니다. 금번 건식 PAD의 개발, 출시목적은 하이탱크의 시공품질의 정밀도를 보다 더 높이기 위함에 1차적인 목적이 있으며, 나아가 수요자에게 공기단축, 공사비 절감이라는 서비스를 제공하여 고객만족을 실현하는데 궁극적인 목적으로 두었습니다.
하이탱크는 SMC물탱크의 대표 브랜드로서, 물탱크 품질의 표준을 재정립하여 업계를 Leading함과 동시에 SMC물탱크를 사용하는 고객에게 보다 더 질 좋은 서비스를 제공 할 수 있는 상품개발을 계속해 나갈 것입니다.

9. 구조강도(안전성) 검증

  • <건식 기초 PAD 구성>

  • ① 받침판(상,하) (SMC, Φ255)
    ② 지지대(100A 강관) 아연도금 : 25㎛이상
    ③ 건식 기초패드 연결대 기초패드間 연결하여 위치 세팅 및 패드를 고정함.
    (건식패드와의 조립은 WBT-1230ZI 볼트 사용함)
  • <높이 조정 간격>

  • ※상부 지지대와 하부 지지대의 최소한의 결합 간격은 40mm로 하고, 지정 높이를 벗어날 경우 Option 대응 가능함.

건식 PAD 현장 설치사진

  • ① 설치현장 바닥 상태

  • ② 건식 PAD 배열 및 조립

  • ③ 건식 PAD + 기초 Frame 수평안착

  • ④ 건식 PAD + 기초 Frame 설치 완료

  • ⑤ 건식 PAD + 기초 Frame + 저판 안착

  • ⑥ 하이탱크 설치 완료


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