조경시공 관리에서 사다리 안전사고 예방을 위한 전도 안정성 평가 - 국내에서 사용되고 있는 삼각지지형 이동식 사다리를 대상으로 -

김은일,권윤구,이기열 한국조경학회 2023 韓國造景學會誌 Vol.51 No.5

본 연구는 조경시공 및 관리분야에서 수목관리, 전지 등과 같은 고소부위 작업을 위해 주로 사용하는 삼각지지형 이동식 사다리의 전도 안정성을 평가한 것이다. 산업현장에서 사용 빈도가 높은 이동식 사다리에 포함되는 삼각지지형 이동식 사다리는 작업 특성에 따라 바닥지지 형태가 일반적인 A형의 사면지지가 아닌 삼각지지 방식이고, 작업 높이도 이동식 사다리와 비교하여 2배 이상 높기 때문에 떨어짐과 함께 작업자의 안전을 위협하는 전도 발생 가능성이 매우 높다고 할 수 있다. 따라서, 국내에서 사용되고 있는 삼각지지형 이동식 사다리를 대상으로 관련 기준인 ANSI-ASC A14.7과 EN 131-Part 7에서 규정하고 있는 전도 안정성 평가를 기반으로 하여 작업 높이에 따른 전도모멘트와 저항모멘트를 계산할 수 있는 수식을 각각 유도하여 계산한 후, 이 값을 상호 비교하여 전도에 대한 안전율 및 전도 방향에 따른 안정성을 평가하였다. 각 기준에 따른 전도 안정성 평가 결과, EN 131-Part 7의 규정을 적용하면 후면방향 8단과 측면방향으로 6단 이상의 삼각지지형 이동식 사다리는 전도에 대해서 불안정한 것으로 평가되었으나, ANSI-ASC A14.7의 규정에 의하면 방향에 상관없이 모든 단수에서 전도에 대한 안정성을 확보하고 있는 것으로 평가되었다. This study evaluated the overturning stability of portable tripod ladders used for high-altitude work such as tree management and pruning work in landscaping construction and management. Portable tripod ladders, which are included in general mobile or portable ladders frequently used in industrial sites, are supported in a triangular support structure, not a 4-point support like common A-type Ladders. In addition, since the working height is more than twice that of a mobile or portable ladder, the possibility of an overturning accident that threatens the safety of workers with a fall accident is high. Therefore, based on the overturning stability test specified in ANSI-ASC A14.7 and EN 131-Part 7, which are related standards for about 130 types of portable tripod ladders sold and used in Korea. An equation to calculate each moment according to working height was derived. Then, each calculated moment was compared to evaluate the safety factor for overturning and stability. As a result of the overturning stability evaluation according to each standard, when the provisions of EN 131-Part 7 were applied, portable tripod ladders with 8 steps in the rear direction and 6 steps or more in the side direction were evaluated as unstable against overturning, but according to ANSI-ASC A14.7 regulations. It was evaluated that the stability against overturning was secured in all directions and number of steps.

풍동실험에 기초한 풍방향 가스트하중계수 경험식에 관한 연구

신동현,하영철 한국풍공학회 2023 한국풍공학회지 Vol.27 No.4

The method of evaluating the wind load generated in buildings has developed a lot from the past. Among them, there is a relatively simple method, the gust loading factor method. This is a method of evaluating the equivalent static wind load by multiplying the static wind load by the dynamic coefficient and is used in the standards of many countries. Dynamic coefficients include Gust Effect Factor(DGEF) and Gust Loading Factor(MGLF). DGEF is displacement-based and can be calculated through theoretical assumptions, but the process is somewhat complicated. MGLF is based on the overturning moment and can be calculated by measuring the overturning moment through wind tunnel tests, but it takes a lot of time and effort to construct basic data. Therefore, in this study, we compared and analyzed the tendency of the along-wind mean wind force coefficient CF, mean overturning moment coefficien CM, and fluctuating overturning moment coefficient CM required when calculating MGLF to change according to aspect ratios( ), side ratios(D/B), and surface roughness(α). Through this, empirical formulas for the along-wind mean wind force coefficient CF, coefficients related to mean overturning moment Cg, and coefficients related to fluctuating overturning moment Cg were proposed, and basic data for MGLF calculation were presented. 건축물에 가해지는 풍하중을 평가하는 방법은 과거로부터 많은 발전을 이루었다. 그 중 비교적 간단한 방법인 가스트하중계 수법이 있다. 정적풍하중에 동적계수를 곱하여 등가정적풍하중을 평가하는 방법으로 여러나라 기준에서 사용되고 있다. 동적계수는 가스트영향계수(Gust Effect Factor:DGEF)와 가스트하중계수가(Gust Loading Factor:MGLF)가 사용된다. DGEF는 변위 기반으로서 이론적인 가정을 통해 산출할 수 있는 반면 그 과정이 다소 복잡하고, MGLF는 모멘트를 기반으로 하며 풍동실험으로 전도모멘트를 측정하여 산정할 수 있지만 기초자료를 구축하는 것에 많은 시간과 노력이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 MGLF 산정 시 필요한 풍방향 평균풍력계수CF, 평균전도모멘트계수CM, 변동전도모멘트계수 CM 가 다양한 형상비( ), 변장비(D/B), 지표면조도구분(α)에 따라 변화하는 경향을 비교 분석하였다. 이를 통해 풍방향 평균풍력계수 CF, 평균전도모멘트 관련 계수 Cg, 변동전도모멘트 관련 계수 Cg 의 경험식을 제안하여 MGLF 산정에 대한 기초자료를 제시하였다.

현장 인발시험을 통한 수목의 한계 전도모멘트 검토

임동균(Im Dongkyun),김원(Kim Won),최성욱(Choi Sung-Uk),김용전(Kim Yongjeon) 대한토목학회 2011 대한토목학회논문집 B Vol.31 No.4B

하천에서 수목의 관리를 위해서는 수목이 홍수에 미치는 영향이나 생태적 특성을 고려하여 대책을 수립하여야 한다. 수목에 의한 수리학적 영향은 통수능 감소와 유수력에 의한 전도로 인한 하류 하천시설물의 기능 저해 이다. 현장 인발시험은 수목이 전도될 때의 최대 저항력을 측정하여, 하천 내의 수목이 외력에 저항하는 정도를 파악하기 위해 시행하였다. 수목의 전도모멘트를 파악하기 위한 인자는 수목의 외형적 특성인 수종, 흉고직경, 수고 등이며, 본 연구에서는 전도모멘트와 흉고 직경의 상관관계를 이용하였다. 수목의 한계 전도모멘트는 흉고직경 4.9-32.8 ㎝의 관목과 교목 100주를 바탕으로 검토되었다. 교목과 관목을 함께 고려할 경우에는 흉고직경과 한계 전도모멘트의 상관관계를 도출하기 어려웠다. 그러나 교목만을 고려할 경우에는 흉고직경과 한계 전도모멘트 사이에 일정한 상관관계가 있음을 확인하였다. In order to properly manage trees in rivers, the impact of trees on flooding and their ecological characteristics need to be considered and a plan needs to be established. The hydraulic impact by trees is reduction of conveyance and hydraulic structure’s function due to overturn arising from flow force. A field pulling test was carried out to measure the critical resistance force for when trees break in order to discover the level of resistance that trees inside the river have to external force. The relevant factors for discovering the critical breaking moment for trees include tree species, which determines the external characteristic of trees, tree diameter at breast height, and tree height. In this study, the correlation between critical breaking moment and diameter at breast height were used. The tree’s limit or critical breaking moment was tested using 100 shrubs and tall trees with a breast height diameter of 4.9 to 32.8 ㎝. It was difficult to derive a correlation between diameter at breast height and critical breaking moment when shrubs and tall trees were being considered together, but when only tall trees were considered, a consistent correlation was found between them.

크롤러 크레인에서 붐의 러핑각도에 따른 전도 모멘트와 와이어 로프 장력 사이의 관계

장효필(Hyo Pil Jang),한동섭(Dong Seop Han),한근조(Geun Jo Han) 대한기계학회 2010 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2010 No.11

An overload limiter is used to prevent the overturning accident of a crawler crane during an operating. Recently the simultaneous measuring method, which measures hoisting load and overturning moment of the crane, is demanded instead of the existing method, which measures load at the end of boom. The simultaneous measuring method is how to conduct the hoisting load and overturning moment as measuring the tension of luffing wire for a driving of boom. To develop this preventing device for an overturning, the relation between the hoisting load and the overturning moment and the tension of luffing wire according to the luffing angle of boom must be numerically defined. In this study, the relation formula is derived between the hoisting load and the tension of wire and between the overturning moment and the tension according to the luffing angle of boom. Next the formula is compensated by application of the deflection of boom that is obtained by conduction the finite element analysis.

풍압적분법에 의한 풍응답변위의 평가

김병조,하영철 한국풍공학회 2014 한국풍공학회지 Vol.18 No.2

고층 건축물의 내풍설계 시 다차모드 해석의 수행이 필요하다. 고층건축물의 다차모드 해석을 위해서 풍압적분법과 1차모드 해석을 수행하였으며, 풍압적분법을 활용하여 층별 시간이력 전도모멘트를 산출하였다. 층별 전도모멘트를 산출하기 위해 풍압적분법을 활용하였고, 그 방법으로 임의의 층까지의 누적 풍력데이터로부터 층별 시간이력의전도모멘트를 산출하였다. 풍응답변위는 각 층별 전도모멘트로부터 1차 모드 해석을 수행하여 평가하였다. 본 연구 결과의 그 유효성을 높이기 위해, 건축물 전체에 작용하는 풍력데이터에 의해 얻어진 풍응답 결과와 비교하였다. 두 연구 결과는 유사한 것으로 나타났다. When planning wind resistant design for tall buildings, multi-modal analysis is needed. In order to calculatethe wind load of multi-modal for tall buildings, Pressure Integral Method and first-modal analysis were used. The timehistory of overturning moments were calculated by using Pressure Integral Method. Overturning moments on eachstories were calculated by using cumulative wind force data of each stories. The wind response displacement wasestimated from overturning moments of each stories by using first-modal analysis. To increase the validity on the resultsof this study, it was compared with the results of wind response displacement which was estimated by wind force dataacting on a whole building. The results of those were similar.

짧은말뚝의 전도 파괴 시 작용하는 토압분포

이수형,이성진,이성혁,이진욱,이승현 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.5

모멘트에 의한 전도로 파괴되는 짧은말뚝에 작용하는 연직토압분포를 측정하기 위한 실물 재하실험을 수행하였다. 굴착 후 거푸집을 설치하여 콘크리트를 현장타설하고 되메우는 방식으로 설치된 단면 1.1 m×1.1 m, 근입깊이 2.2 m의 기초에 11개의 토압계를 설치하고 모멘트 하중을 가하여 기초를 전도시키는 실험을 수행하였다. 측정된 흙과 기초 사이에 발생하는 토압의 분포를 기존에 제시된 이론과 비교 분석하여 그 유효성을 평가하였으며, 지표 부분에 다짐이 이루어진 경우 이론에 의해 예측된것보다 더 큰 토압이 기초 상부에 작용하는 것을 발견하였다. 계측된 토압을 적용한 합리적인 설계가 가능할 수 있도록 기초에 작용하는 연직토압에 대한 단순화된 분포를 제안하였다. Earth pressures acting on a short rigid foundation during overturning failure were measured by a real-scale load test. A cast-inplace concrete foundation with square section of 1.0 m width and 2.2 m embedded depth was equipped with 11 earth pressure cells. Moment was applied to the pole supported by the foundation until overturning failure occurred. Earth pressure distribution between the foundation and soil was compared with those from the existing theories to verify their validities. In the measurement result, increase of earth pressure on the upper foundation was found in comparison with the theories, that was caused by the soil compaction at the ground surface. A Simplified distribution of vertical soil pressure on the foundation for the reasonable design was proposed.

크롤러 크레인에서 붐의 처짐을 고려한 러핑와이어 장력과 전도모멘트 사이의 관계식 보정

장효필(Hyo-Pil Jang),한동섭(Dong-Seop Han) 한국기계가공학회 2011 한국기계가공학회지 Vol.10 No.4

The crawler crane, which consists of a lattice boom, a driving system, and movable vehicle, is widely used in a construction site. It needs to be installed an overload limiter to prevent the overturning accident and the fracture of structure. This research is undertaken to provide the relation formula for designing the overload limiter as follows: First the relation formulas between the wire-rope tension and the hoisting load or the overturning ratio according to the luffing angle and length of a lattice boom are established. Secondly the derived formulas are corrected by using the compensated angle considering the deflection of boom through the finite element analysis. The stiffness analysis is carried out for 30-kinds of models as a combination of 6-kinds of luffing angle and 5-kinds of length of boom. Finally the shape design of a stick type load cell, which is the device to measure the wire-rope tension, is performed. 5-kinds of notch radius and 5-kinds of center hole radius are adopted as the design parameter for the strength analysis of the load cell.

석탑 상륜부 진동 특성과 풍력산출에 관한 연구

황종국 한국풍공학회 2008 한국풍공학회지 Vol.12 No.2

The main objective of this paper is to investigate some questions regarding the dynamic characteristic of steeple in Korean stone pagoda. The steeple of Korean stone pagoda is composed usually stone ring and molded steel bar. Recent measurement data for weather have shown that the energy of typhoon are increased gradually. By this reason, the question has been raised as to the stability of stone pagoda. Especially, we must look more carefully into the vibration of steeple on stone pagoda. There has been no study that tried to figure out the vibration characteristic of steeple by wind. An one-sixth scale model is designed to perform wind tunnel test. For this model, we attempted force balance test. From force balance test, we figured out the vibration displacement of the top of steeple, maximum base shear, maximum overturning moment and wind force spectra. From force balance test, we figured out the maximum base shear of 6,800 N, the maximum overturning moment of 19,500 N-m. The analysis of spectra revealed that the magnitude of spectrum energy was not large and the unique phenomenon of spectrum energy was not figure out. So, one conclusion to draw is that the steeple of stone pagoda was safe for wind load. However, the vibration was caused by wind and the continuous vibration of steeple will show the decay of contact part. By this reason, it needs further consideration about the contact of steeple.

유압식 크레인의 붐의 각도와 유압실린더의 압력사이의 관계

한동섭(Dong-Seop Han),하정민(Jeong-Min Ha),한근조(Geun-Jo Han) 대한기계학회 2008 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2008 No.5

A hydraulic crane, which consists of the length variable type booms and a hydraulic driving system, is a kind of movable crane. A prevention system of overload must be attached to the crane during an working mode to prevent a overturning accident of the crane as detecting an overload and an overturning moment of it. In order to develop this preventing system, the relationship between the hoisting load and the pressure of hydraulic cylinder according to the luffing angle of boom must be numerically defined. In this study as analyzing the relationship between the hoisting load and the pressure of hydraulic cylinder according to the angle of boom, we want to get ready a theoretical basis to manufacture the prevention system. For this work first we analyzed and defined the relationship between two factors, and next we verified the derived formula as compared with the measured data in the actual model.

커플링 보의 접합방식에 따른 복합 벽체 시스템에 관한 연구

윤현도 ( Yun Hyun-do ),박완신 ( Park Wan-shin ),한병찬 ( Han Byung-chan ),윤여진 ( Yun Yeo-jin ) 한국구조물진단유지관리공학회 2003 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.7 No.4

철근콘크리트 코어 벽체와 외부 철골골조로 구성된 복합벽체시스템은 중앙 코아 전단벽 주변의 오픈공간을 갖는다. 이와 같은 복합 벽체시스템은 연결된 벽체가 대부분의 횡하중에 저항하고 벽체저면과 커플링 보에서 대부분의 에너지를 소산할 수 있는 설계기법을 개발하는 것이 필요하다. 본 연구논문은 커플링 보의 접합방식 및 층규모를 주변수로 수직하중 및 풍하중과 지진하중을 받는 복합 벽체시스템에 대하여 전단력, 전도모멘트, 최대 횡변위, 층간변위비 및 동적특성을 규명하였다. The Hybrid Wall System(HWS) building composed of center core reinforced concrete walls and exterior steel frame has open space around the center core walls. It is necessary to develop design methodologies for the HWS building that the coupled shear walls withstand the most of lateral load and expect the most energy dissipation at the coupling beams and at wall foots. Major factors considered in this paper are connection type of coupling beams and scale of story. The studies of the system are investigated in terms of shear force, overturning moment, maximum lateral displacement, story drift ratio, and dynamical characteristics under the action of vertical and lateral forces such as wind and seismic loads.