횡형4색등 신호기의 설계 [재료역학2 설계 프로젝트_논문형식]

소개

재료역학 설계 프로젝트로 "재료에 따른 측주식 차량횡형4색등 신호기의 설계"를 한 결과보고서입니다.
세 가지 강관 재료로 신호기를 설계하였고, 역학적 분석에 따른 지주와 가로재의 안전성, 경제성을 비교하였습니다.
해당 과목은 A+의 성적을 받았습니다.

목차

1. 서 론
2. 하 중
3. 가 로 재
4. 지 주
5. 경제성 비교
6. 결 론

본문내용

1. 서 론
신호등은 자동차와 보행자를 위한 교통통제를 해주는 신호기의 일종이다. 차도의 위쪽 또는 도로변에 설치되는데 설치목적을 준수하기 위해서는 안전한 설계가 필수적으로 뒷받침 되어야 한다. 최근 지구온난와의 영향으로 빈번하게 태풍이 발생하고 그 세기가 커지고 있는데 이로 인하여 이를 고려하지 않고 설계한 신호기 등이 파괴되어 제 역할을 하지 못하고 있다.

<중 략>

3. 가 로 재
3.1 가로재와 지주 연결부의 반력 및 모멘트
가로재는 지주에 연결되어 수평방향으로 매달려있는 구조물이며 길이는 12000mm, 두께는 5.6mm 이다. 재료의 밀도는 교통신호기의 기본재료인 SPS400의 것으로 계산하였으며 외경을 미지수로 두었다. 외경을 계산하기 전에 평형방정식과 굽힘을 이용하여 장력 T₁, T₂를 구하고 모멘트 평형을 이용하여 가로재에 걸리는 응력을 계산하였다.

<중 략>

각 재료별 kg당 가격을 기준으로 경제성을 판단하였기에 신호등, 표지판, 가로재, 지주의 가공비 및 운송비는 제외하였다. 결과적으로 KS D3566 SPS400 일반 구조용 탄소강관은 1250원/kg 으로 약 192만원, KS D 3536 STS304 TKA 기계구조용 스테인리스강관은 1850원/kg으로 약 144만원, KS D3517 13c 기계구조용 탄소강관은 1240원/kg으로 약 137만원이 계산되어 KS D3517 13c 기계구조용 탄소강관이 가장 경제적임을 알 수 있었다.

참고자료

· 다솔기계설계 교육연구소, 2011, "KS규격집 기계설계실무"
· 임장근 외 3명, 2008, 도서출판병진, "재료역학"
· 경찰청, 기본(전문)매뉴얼 제54호, "교통 신호기 설치관리 매뉴얼"
· www.standard.go.kr, 국가표준인증 종합정보센터, "KS규격열람"
· www.kprc.or.kr, "11년 산업물가 동향 시세표"