구조검토:: 최대적재하중에 대한 양중장비의 구조안전성 검토

CAE 구조해석

 

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최대적재하중에 대한 양중장비의 구조안전성 검토

 

 

양중장비 / 러그 / 구조검토

 

 

안녕하세요, 엔글링크입니다.

엔글링크는 CAE해석을 통해 설계의 구조적 안전성을 검증해드리는 엔지니어링 업체입니다. 

구조해석, 유동해석(CFD), 열해석 등의 CAE해석서비스와 건축구조물의 구조안전성 평가를 위한 여러 서비스를 진행합니다.

구조설계, 구조검토(구조계산), 구조안전진단, 내진성능평가 모두 가능하오니 

원하시는 서비스가 있으시면 언제든지 엔글링크에 문의하세요.

 

오늘 소개해드릴 프로젝트는 산업현장에서 많이 사용되는 양중장비 구조검토 사례입니다. 

최대적재하중에 대한 양중장비의 빔과 러그 부위의 안전성을 평가하기 위해서 구조검토를 진행했습니다. 

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1. 구조검토 개요

1.1 구조검토 목적 및 범위

  양중장비에 작용하는 최대적재하중에 대하여 양중장비의 빔과 러그 부분의 구조적 안전성 여부를 

평가하기 위해서 유한요소법(Finite Element Method)을 사용하여 구조검토를 실시했습니다. 

구조검토는 고객사로부터 제공받은 도면과 정보를 기반으로 검토되었으며, 각 부위의 연결 접합부에 대한 검토는 

제외되었으므로 모든 접합부는 품질관리를 철저히 하여 각각의 부재가 전강도를 발휘할 수 있도록 접합되어야 합니다. 

 

1.2 적용 설계 기준 및 참고자료

1) 건축구조기준(KDS 41 10 15, 2019)

2) 산업안전보건기준(2020.1.16.)

3) KS D 3503 일반구조용 압연강재 

 

1.3 구조해석 프로그램

  구조검토를 위한 구조해석 프로그램으로는 Solidworks 2019 simulation SP4.0을 사용했습니다. 

 

1.4 구조재료의 규격 및 설계강도

1) 철골 : Fu = 400MPa (SS 400)

 

 

2. 접수도서

3. 설계하중

  KDS 건축구조기준의 설계하중을 근거로 하중조합을 산정하였습니다. 

양중장비의 고정하중은 고객사에서 제공한 재질기준으로 무게를 산정하여 구조검토에 적용했습니다. 

양중장비의 무게 361.4kg, 슬링바 4.0kg이며 고객사에서 제공한 최대적재하중은 11ton입니다.

3.1 고정하중

  

  양중장비의 러그 및 샤클 체결부에 작용하는 고정하중은 3,545.33N입니다. 

  

 3.2 활하중

  양중장비의 러그 및 샤클 체결부에 작용하는 활하중은 107,910N입니다. 

 

4. 구조해석 및 결과

4. 1 경계조건

  양중장비의 무게와 활하중을 조합하였으며, 슬링바가 최대로 인장된 상태로 모델링을 

진행하여 상단 러그와 샤클의 연결부를 6자유도로 구속하고, 하부 러그와 샤클의 연결부에 슬링바의 연결각도로

하중을 산출하여 적용했습니다. 

4. 2 해석 결과

5. 결론

  최대적재하중 조건에서 구조해석을 수행한 결과, 양중장비의 러그 및 샤클 체결부에서 발생한 최대응력은 

70.6Mpa이며 최대변위는 0.003mm로 계산되었습니다. 산업안전보건기준의 제163조를 적용하여(안전계수4)

양중장비의 구조안전성을 평가했습니다. 러그 및 샤클 체결부의 최대 응력 발생부위에 대하여 

안전계수(인장강도/발생응력)를 계산한 결과, 5.66으로 산업안전보건기준 제163조의 안전기준을 만족하였습니다.

따라서, 양중장비의 러그 및 샤클 체결부는 설계하중에 대하여 구조적으로 안전하다고 판단됩니다. 

엔글링크에서는 적재하중에 대한 장비의 구조안전성 평가, 장비 추가 설치를 위한 바닥의 안전성 검토, 

또는 장비를 지지하는 하부구조물에 대한 설계 및 검토 등 다양한 프로젝트를 진행하고 있습니다. 

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