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표제지
목차
요약문 3
Ⅰ. 서론 11
Ⅰ.1. 연구 목적 12
Ⅰ.2. 연구 목표 및 내용 14
Ⅱ. 국내/외 타워크레인 작업중지 풍속 관련 규정 분석 18
Ⅱ.1. 개요 19
Ⅱ.2. 국외 타워크레인 작업중지 풍속 기준 분석 20
Ⅱ.3. 국외 타워크레인 설계 풍하중 산정 기준 분석 24
Ⅱ.4. 국내 타워크레인 작업중지 풍속 관련 규정과의 비교 분석 34
Ⅱ.5. 소결 37
Ⅲ. 타워크레인 작업중지 풍속에 대한 현장 실태 조사 및 분석 38
Ⅲ.1. 타워크레인 운전원 설문조사 결과 39
Ⅲ.2. 건설사 및 건설현장 타워크레인 관계자 설문조사 결과 48
Ⅲ.3. 설문조사 분석 및 토의 58
Ⅲ.4. 소결 63
Ⅳ. 풍속에 따른 작업상태 타워크레인의 정/동적 거동 분석 64
Ⅳ.1. 작업상태 타워크레인의 거동 해석 개요 65
Ⅳ.2. 구조해석 모델링 및 해석 방법 67
Ⅳ.3. 작업상태 타워크레인의 거동 해석 및 결과 분석 80
Ⅳ.4. 인양물의 거동 해석 및 결과 분석 87
Ⅳ.5. 소결 91
Ⅴ. 인양물 종류별 작업 제한 풍속 산정 방법 개발 92
Ⅴ.1. 인양물에 대한 허용 풍하중 수준 93
Ⅴ.2. 인양물의 풍특성을 고려한 작업 가능 풍속 산정 고식의 도출 98
Ⅴ.3. 제안 공식의 유효성 평가 100
Ⅴ.4. 인양물 종류별 작업 허용 풍속의 계측 기준 풍속 108
Ⅴ.5. 소결 112
Ⅵ. 결론 및 활용 방안 113
Ⅵ.1. 결론 114
Ⅵ.2. 활용 방안 및 보완 대책 116
참고문헌 118
Abstract 122
[부록 Ⅰ] (규제영향분석서) 125
[부록 Ⅱ] (현장실태 설문조사지) 131
[부록 Ⅲ] (관계자 의견수렴회) 139
판권기 143
표 2.1. 조사 대상 규정 20
표 2.2. 조사 대상 국가의 타워크레인 작업중지 풍속 기준 21
표 2.3. 타워크레인 설계 하중 및 하중조합 24
표 2.4. 최소 작업중지 풍속 및 타워크레인 설치높이(일본 크레인 구조규격) 32
표 2.5. 국내 타워크레인 작업중지 풍속 규정에 대한 분석 결과 36
표 4.1. 거동 해석 대상 풍속 66
표 4.2. 국내 타워크레인 설계 기준에서의 설계하중조합 66
표 4.3. 풍력계수 75
표 4.4. 거동 해석 대상 풍속의 풍속도압 77
표 4.5. 인양물을 고려한 타워크레인의 거동 해석 케이스 81
표 4.6. 해석 대상 인양물 89
표 5.1. 인양물에 작용하는 풍하중의 제한 값 94
표 5.2. 작업상태 설계 풍속을 적용할 수 있는 인양물의 풍특성 값 95
표 5.3. 인양물의 풍특성에 따른 작업 허용 풍속(Cw=2.4인 경우) 101
표 5.4. 인양물의 풍특성에 따른 작업 허용 풍속(Cw=1.2인 경우) 101
표 5.5. 해석 대상 인양물의 풍특성 및 작업 허용 풍속 산정 결과 103
표 5.6. 적용 풍속에 따른 해석 대상 인양물의 최대 회전 변위 106
표 5.7. 해석 대상 인양물의 최대 수평 변위(진자운동 최대 진폭) 107
표 5.8. 지표면조도 구분 110
표 5.9. 지표면조도 구분 110
표 5.10. 갱폼의 보정된 계측기준 작업 허용 풍속(Ap/m= 10 으로 Va=4.5m/s인 경우) 111
표 5.11. Va = 8.0m/s 인 인양물의 보정된 계측 기준 작업 허용 풍속 111
그림 1. 타워크레인 사고 유형 12
그림 2.1. 바람에 대한 타워크레인 선회부의 자유선회 개념도 22
그림 2.2. In-service wind 규정(ISO 4302:2016) 26
그림 2.3. In-service wind 규정(FEM 1.001) 27
그림 2.4. In-service wind 규정(EN 13001) 29
그림 2.5. In-service wind와 Beaufort scale의 관계(EN 13001) 30
그림 2.6. 크레인 상태별 풍속도압 규정(일본 크레인 구조규격) 31
그림 2.7. Durst Curve 33
그림 3.1.1. 설문 응답자의 타워크레인 업무경력 39
그림 3.1.2. 설문 응답자의 근무현장 공사종류 40
그림 3.1.3. 담당 타워크레인의 종류 40
그림 3.1.4. 현장 타워크레인 설치높이 41
그림 3.1.5. 운전작업 중지 결정에 대한 중요 풍속 41
그림 3.1.6. 운전작업 중지에 대한 법적 풍속기준의 인지 42
그림 3.1.7. 운전원이 생각하는 작업중지 풍속기준 43
그림 3.1.8. 풍속별 운전원이 느끼는 위험도 43
그림 3.1.9. 타워크레인 운전작업 중 바람에 의한 사고경험 44
그림 3.1.10. 높은 순간풍속에서 가장 위험한 타워크레인 운전작업 44
그림 3.1.11. 바람에 의한 타워크레인 운전작업 중지의 결정 주체 45
그림 3.1.12. 바람에 의한 타워크레인 운전작업 중지의 의미 46
그림 3.1.13. 작업재개에 대한 판단 기준 46
그림 3.1.14. 타워크레인 제조/임대 업체의 작업중지 풍속에 관한 정보 제공 여부 47
그림 3.1.15. 타워크레인 제조/임대 업체의 작업중지 풍속에 관한 정보 이용 47
그림 3.2.1. 설문 응답자의 타워크레인 업무경력 48
그림 3.2.2. 설문 응답자의 담당업무 48
그림 3.2.3. 현행 운전중지 법적 풍속기준의 적정성 49
그림 3.2.4. 현행 법적 풍속기준이 적정하지 않다고 생각하는 경우 타워크레인 운전작업 중지에 해당하는 합리적인 풍속기준 49
그림 3.2.5. 근무 현장에 풍속 감지하는 시스템의 구축 여부 50
그림 3.2.6. 풍속을 감지하는 시스템이 구축되어 있는 위치 51
그림 3.2.7. 여러 개의 풍속계가 현장에 설치되어 있는 경우 작업 풍속기준 결정 51
그림 3.2.8. 건설현장의 타워크레인 운전작업 중지에 해당하는 풍속기준 규정여부 52
그림 3.2.9. 현재 건설현장의 타워크레인 관련 작업상황의 안전성 52
그림 3.2.10. 타워크레인 관련 작업지침 수립 및 준수 여부 53
그림 3.2.11. 타워크레인 운전작업 중 가장 위험한 상황 54
그림 3.2.12. 바람에 의한 타워크레인 운전작업 중지의 최종 결정 54
그림 3.2.13. 타워크레인 작업 중지의 의미 55
그림 3.2.14. 타워크레인 작업 재개의 판단 55
그림 3.2.15. 타워크레인 풍속기준 강화(13 m/s)에 따른 예상 작업손실일수 56
그림 3.2.16. 타워크레인 제조/임대 업체의 작업중지 풍속에 관한 정보제공 여부 56
그림 3.2.17. 제공받은 작업중지 풍속에 관한 정보의 이용 여부 57
그림 3.3.1. 합리적인 법적 작업중지 최대 풍속기준 58
그림 3.3.2. 합리적인 법적 작업중지 최대풍속 평균 59
그림 3.3.3. 현재 근무현장의 실제 작업중지 최대풍속 평균 59
그림 3.3.4. 운전원의 다양한 기준에 의한 작업중지 최대풍속 평균값 비교 60
그림 3.3.5. 위험성이 낮은 작업의 작업중지 최대풍속 평균값 비교 61
그림 3.3.6. 타워크레인 설치 높이에 따른 작업중지 최대풍속 비교 61
그림 4.1. Gang Form 67
그림 4.2. 인양물의 운동을 고려한 타워크레인의 거동해석 모델 68
그림 4.3. 290HC 타워크레인 71
그림 4.4. 290 HC의 Jib 반경에 따른 허용인양하중 72
그림 4.5. 290 HC 타워크레인 각 요소의 제원 73
그림 4.6. Gang Form 부재도 74
그림 4.7. Gang Form의 단순화 모델링 74
그림 4.8. 작업상태 타워크레인의 가장 불리한 풍방향 76
그림 4.9. NatHaz On-line Wind Simulator(NOWS) 78
그림 4.10. 인공풍속시간이력(3초 거스트 풍속 15 m/s, 노출범주 C의 경우) 78
그림 4.11. 해석 대상 유한요소모델(위: 입체도, 아래: 평면도) 80
그림 4.12. 풍방향 최대 및 최소 변위 위치와 값(풍속 16.3 m/s) 82
그림 4.13. 타워크레인 주요위치의 풍방향 변위와 전도모멘트(정적해석) 83
그림 4.14. 동적해석의 모드 중첩법에 고려된 모드 84
그림 4.15. 타워크레인 주요위치의 풍방향 변위와 전도모멘트(동적해석) 85
그림 4.16. 주파수 응답 해석(Jib의 끝단) 86
그림 4.17. 정적/동적 해석 변위와 전도모멘트 비교 87
그림 4.18. 진자 운동 88
그림 4.19. 인양물 동적거동 분석 프로그램 89
그림 4.20. 풍속에 따른 인양물의 풍압면적과 최대변위의 관계 90
그림 5.1. 인양물의 풍특성을 고려한 작업 허용 풍속 산정 방법 96
그림 5.2. 철근다발에 대한 해석 모델링 102
그림 5.3. 인공풍속시간이력(ASCE 7-98 노출범주 C) 104
그림 5.4. 동적 거동 해석 결과 106
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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