재료역학을 이용한 T형 타워 크레인(Tower Crane)의 설계 및 고찰

소개

대형 건축물 현장에서 사용하는 T형 타워크레인을 설계한다.
대학교 2학년 수준의 재료역학적 관점에서 저술된 자료이며, 2학년 수준의 재료역학적 개념이 집중적으로
다뤄진 내용이다. 지브의 처짐, 각부재의 좌굴하중및 허용하중, 등을 고려하고, 경제성, 안정성을 고려해서
타워크레인을 설계한 모형이다.

목차

Abstract

1. introduction(소개하는 글)
1.1 타워크레인의 각명칠
1.2 기호설명


2. Result & Discussion(결과 및 토의)

2.1설계기준
2.1.1 타워크레인을 설계하기 위한 가정
2.1.2 타워크레인의 제원
2.1.3 지브의 처짐 기준

2.2 재료선정

2.3 설계 및 계산
2.3.1메인지브
- 트러스해석
- 취약점의 응력해석을 통한 부재의 최소 반지름 결정
- 메인지브의 처짐 및 중량.
2.3.2 카운터지브
2.3.3 지브의 총중량
2.3.4 마스트
- 마스트의 트러스해석
- 단일부재의 치수 결정
- 마스트 자중에 대한 고찰
2.3.5 주재료 비용

3.Conclusion(결론)

4. Acknowledgement(감사의 글)

5. Reference(참고사항)

본문내용

Abstract
최대 높이 40m인 건축물을 시공하는데 필요한 T형 타워크레인을 설계한다. 설계하게 될 타워크레인의 최대 중점사항은 안전성과 경제성이다. 안전성의 기준은 산업안전 보건법의 처짐각 기준과 안전계수를 설계에 도입하였다. 경제성은 프로젝트의 범위 내에서 주재료의 제작비만 고려했다. 재료비를 낮추기 위해서 부재의 변형을 통한 2차 관성 모멘트값과 수치를 이용했다. 전체적인 설계는 트러스가 대부분을 차지한다. 때문에 메인지브의 처짐 설계, 단일부재의 좌굴 허용하중을 해석 할 때, 트러스 해석을 하고 이를 통해서 나온 값들을 이용해서 설계를 한다.

<중 략>

3. Conclusion
타워크레인을 설계할 때 중점적으로 고려한 사항은 타워크레인의 안전성과 경제성이었다. 안전성을 확보하기 위해서 기준으로 정확한 물성치를 확보했고, 산업안전 기준법에 따라서 처짐각과 안전계수를 도입했다. 그리고 이런 기준을 통해 안전을 고려한 타워크레인의 설계가 완성되었다. 경제성은 주재료 비용만을 고려하고 제작공정비와 설계 비용 등으로 인한 경제성은 무시하였기 때문에 크게 중요하지는 않으나 주재료비용에 한해서 안전성을 확보한 가운데 가장 경제적인 재료사용으로 타워크레인을 설계하였다. 설계 완료후 남은 향후 과제는 동역학적개념 도입, 자연현상, 피로하중, 메인지브의 자중으로 인한 처짐 등이 있는데 해석 프로그램을 통해서 고차원적인 응력해석과 기구학적 해석을 하면 좀 더 안정적이고, 경제성을 갖춘 타워크레인을 설계할 수 있을 것이다.

참고자료

· [1] 네이버 백과사전
· [2] http://blog.naver.com/lee1sk?Redirect=Log&logNo=100025970898.
· [3] 산업안전보건법
· [4] Structural Analysis(Aslam Kassimali 저) 7.7 Castiliano`s second Theorem.
· [5] http://blog.daum.net/xodus0000/5620097
· [6] 타워크레인 제작업체 (주) TCI
· [7] 산업안전기준에 관한규칙 제 164조. 와이어로프등의 안전계수.