본 논문에서는 풍하중에 노출된 강재 및 CFRP로 구성된 비닐하우스에 대한 확률론적 성능비교를 하였다. 풍하중에 대한 취약성은 강풍에 노출된 온실의 파괴확률을 추정하기 위해 사용되었으며 단동 비닐하우스의 유한요소 모델링은 한국농촌 경제연구원에서 발간한 설계도를 적용하였다. 해석결과를 구조물의 한계상태와 비교함으로써 비닐하우스의 파괴상태를 결정할 수 있다. 기본적으로 몬테카를로 시뮬레이션은 풍속에 따른 파괴확률을 도출하기 위해 가상의 풍하중에 대하여 적용하지만 본 논문에서는 전체에 대한 수직 및 수평 변형한계상태를 고려하였다. 그 결과, 강재 비닐하우스가 가장 높은 성능을 보였으며 수평 변형 한계상태가 하중조건에 대한 단동비닐하우스의 파괴원인임을 확인하였다.
In this study, the probabilistic performances of greenhouses made of steel and carbon-fiber reinforced plastic, when subjected to wind loads, were compared. Wind fragility was used to estimate the failure probability in the case of strong wind. The finite element model of a single-span vinyl greenhouse was developed based on the specifications published by the Rural Research Institute of the Republic of Korea; the failure state could be determined by comparing the structural analysis results with the limit state of the structure. Ten thousand greenhouses under randomly generated wind pressures were simulated via the Monte Carlo method to estimate the failure probability as a function of the wind speed. The global horizontal and vertical deformation limit states were also considered. The steel-frame greenhouse exhibited the best performance and the horizontal deformation limit state was the predominant factor in the single-span greenhouse failure under the investigated loading conditions.