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타워크레인 기초설계 및 안정성 검토 모델
Tower Crane Foundation Design and Stability Review Model 원문보기

生態環境建築 = Journal of the Korea Institute of Ecological Architecture and Environment, v.7 no.6, 2007년, pp.99 - 106  

호종관 (삼성물산 건설부문 기술본부 TA팀) ,  한갑규 (경희대학교 건축공학과) ,  김선국 (경희대학교 건축공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Tower crane is a large construction equipment which is extremely tall for its section when it is erected, with its high slenderness ratio, and it has a heavy load by itself due to large lifting stuff to handle. In line with the construction projects in these days which increasingly tend to become hi...

주제어

#타워크레인   #안정성 검토   #양중계획  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 시뮬레이션 프로그램은 현장 조건에 따라 타워크레인 기종을 선정한 후 설계한 기초판 및 횡지지에 방법에 따라 그에 대한 안정성 여부를 <그림 4>와 같은 프로세스로 간단하게 검토할 수 있다. 본 연구에서는 기초판 규격을 결정하기 위한 지내력 기초와 파일기초에 대한 안정성 검토 방법을 제안한다.
  • 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 타워크레인의 안정성 검토 시뮬레이션 프로그램을 제안하였다. 본 프로그램은 현장 조건에 맞는 최적의 타워크레인을 선정할 수 있게 되어 있다.
  • 본 연구에서는 타워크레인의 기종 선정 후 설치방법 검토에 있어 타워크레인 기초의 안정성을 쉽고 빠르게 분석할 수 있는 모델로 타워크레인 안정성 시뮬레이션 프로그램을 제안한다. 이는 적정한 안정성 확보에 따른 최적의 타워크레인 선정으로 신속한 의사결정 및 원가절감의 효과를 얻을 수 있을 것이다.
  • 본 연구에서의 안정성 시뮬레이션 프로그램은 타워크레인의 선정 및 안정성 검토에 대하여 객관적인 툴을 제시하였다. 이는 사용자에게 신뢰성을 심어 줄 수 있을 뿐만 아니라 신속한 의사 결정 및 최적의 타워크레인을 선정함으로써 원가절감의 효과가 있을 것으로 기대된다.
  • 타워크레인의 기초에 대한 안정성을 분석하기 위하여 와 같이 타워크레인의 콘크리트 기초에 작용하는 힘을 조사하였다.

가설 설정

  • 3) 파일제원 입력하기: 과 같이 지름, 강도, 파일갯수 등의 파일제원을 입력하고 세부내용은 과 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
타워크레인의 설치 전 검토사항은 무엇인가? 일반적으로 타워크레인의 설치 전 검토사항은 <그림 1>과 같이 현장여건에 맞는 Jib Length, Mast Height, Max Load등을 고려하여 기종 선정 후 설치방법을 검토하고 고정형의 경우 설치기초 위치를 선정한다. 또한, 기동 전력을 감안하여 충분한 수전을 받아야 하며 최종적으로 작업계획서를 작성하여 안전하게 설치하는 순서로 진행된다. 본 연구에서는 보다 심도 있는 연구를 위하여 설치방법 검토에 있어 고정형의 지내력 기초와 파일기초에 대한 안정성 검토로 연구범위를 한정한다.
타워크레인은 어떤 특성을 가진 장비인가? 타워크레인은 단면에 비하여 설치높이가 매우 높아 세장비가 매우 크고 상부 구조물과 인양물로 인하여 자중이 매우 큰 건설 장비이다. 이러한 특성상 타워크레인은 철저한 구조계산 실시로 안전성 확보 확인 후 제작, 설치하여야 한다.
타워크레인의 안정을 위한 조건은 무엇인가? 첫째, 기초판 SIZE 결정의 경우, 편심거리(e)가 기초판 한변 길이의 1/2을 초과하면 수직하중점이 기초바닥면을 벗어나게 되어 지반의 지내력과 관계없이, 발생한 Uplift에 의해 타워크레인은 전도된다. 따라서 타워크레인제조업체에서 추천하는 편심거리는 안전율을 고려하여, L/3 이내에 위치하도록 제한하고 있다. 즉, 기초판 한변의 최소길이(L)은 <표 3>의 ①과 같은 관계식에 의하여 결정된다. 둘째, 지내력 검토에 경우, 편심거리에서 가해진 타워크레인 및 기초판에 의한 총 수직력(V/G)은 지반지지력합의 크기, 작용점과 일치해야하며 최대지반력의 관계식은 ②와 같다. 최대지반력이 허용지내력을 초과하게 되면 기초판의 침하가 발생되어 타워크레인이 전도되는 경우가 발생하며, 이를 피하기 위해서는 편심거리(e)로부터 계산된 기초판의 최소폭보다 더 넓은 기초를 사용하여 최대지반력(σmax)의 값을 줄이거나 지 내력이 턱없이 작을 때에는 기초판의 하부를 Concrete Pile등으로 보강하는 방법을 고려한다. 셋째, 콘크리트 파일에 의한 보강의 경우, 특수한 현장 여건으로 인하여 기초판 크기의 증가가 불가능할 때 지내력의 부족을 Piling으로 보강한다. 파일기초에 대한 안정성 검토는 ③과 같은 관계식으로 검토할 수 있다. 즉, P1 또는 P2의 반력을 파일의 개소로 나누었을 때 그 값은 파일 1본의 지내력보다 커야 한다.
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참고문헌 (10)

  1. 김홍현, 이강(2007). "FMEA 기법을 활용한 크레인 관련 중대 재해의 정량적 분석에 관한 연구." 한국건축시공학회 논문집, 제7권 제3호, 한국건축시공학회, pp. 115-123 

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  2. 구문희 (2006). "한국의 타워크레인 기술동향 및 안전대책." 제5회 한중일 국제 크레인 심포지엄 발표자료 

  3. 김정진, 최인성 (2005). "초고층 건축공사의 양중계획 시스템에 관한 연구." 한국건축시공학회 논문집, 제5권 제4호, 한국건축시공학회, pp. 121-129 

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  4. 손상현 (2003). "초고층 양중계획." 한국 초고층 건축 포럼 발표자료 

  5. 이현수 외 2인 (2002). "고층건축공사의 타워크레인 계획 프로세스 개발." 대한건축학회 논문집(구조계), 제18권 제6호, 대한건축학회, pp. 119-126 

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  6. 이병구, 설종협 (2002). "Tower Crane 설치계획 및 구조보강 방법 소개." 건설기술, 제23권, 쌍용건설 기술연구소, pp. 33-37 

  7. 이명구, 노민래 (2001). "타워크레인 붕괴사고의 구조적 분석." 한국산업안전학회 논문집, 제16권 제4호, 한국산업안전학회, pp. 147-152 

  8. Kuo-Liang Lin, Carl T. Haas (1996). "An Interactive Planning Environment for Critical Operations." J. of Construction Engineering and Management, V.122 N.3, ASCE, pp. 212-222 

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  9. Colin Gray, James Little (1985). "A Systematic Approach to the Selection of an Appropriate Crane for a Construction Site." Construction Management and Economics, 3, pp. 121-144 

    상세보기 crossref

  10. Shuzo Furusaka, Colin Gray (1984). "A Model for the Selection of the Optimum Crane for Construction Sites." Construction Management and Economics, 2, pp. 157-176 

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