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청소용 고리 구조 계산법

※ 모든 볼트 및 플레이트의 재질은 Fy = 235 MPa 이상 제품 사용, 철근의 항복 강도는 Fy = 400 Mpa 사용

청소용 고리 I : 볼트 타입

하중산정

사람 하중 100㎏
장비 하중 50㎏
합계 150㎏

고리검토

  • M24 볼트 사용
  • 볼트의 허용 전단 응력 fs = 0.9t/㎠
  • 볼트의 허용 휨 응력 fb = 1.6t/㎠
  • M24 볼트의 단면적 A = 4.52㎠
    Z = 1.35㎨㎤
  • 외력 P=0.15t
    V=0.15t
    M=0.15t × 9㎝ = 1.35t/㎝
  • M24 볼트의 응력 ab = 1.35/1.35 = 1t/㎠ < 1.6t/㎠
    ∴ O.K
  • M24 볼트의 허용 전단력 f = 0.9t/㎠ × 4.52㎠
    = 4.06t = 4,060㎏ > 150㎏
    ∴ O.K

보강판 (plate) 검토

  • t = 3.0㎜ , p = 150㎏
  • 보강판(plate) 단면적 As = 0.3㎝ × 0.6㎝ = 0.18㎠
  • 보강판(plate)의 허용 전단 응력 fs = 0.924t/㎠
  • ∴ 보강판(plate)의 허용 전단 응력 Ta = 0.924t/㎠ × 0.18㎠
    = 0.16 t = 160㎏ > 150㎏/2 = 75㎏
    ∴ O.K

HD13㎜ 철근검토 (2개, L=500㎜)

  • HD13㎜ 철근의 허용 전단 응력 fs = 0.9t/㎠
  • HD13㎜ 철근의 단면적 A = 1.27㎠
  • HD13㎜ 철근의 허용 전단력 f = 0.9t/㎠ × 1.27㎠
    = 1.14t = 1,140㎏ > 150㎏/2 = 75㎏
    ∴ O.K

청소용 고리 II : 샤클 타입

하중산정

사람 하중 100㎏
장비 하중 50㎏
합계 150㎏

고리검토

  • Ø19㎜(3/4") 써클볼트 사용
  • 볼트의 허용 전단 응력 fs = 0.9t/㎠
  • Ø19㎜ 볼트의 단면적 (M20 볼트와 연결되는 부분의 단면적 적용) A = 1.5㎠
  • ∴ Ø19㎜ 볼트의 허용 전단력 f = 0.9t/㎠ × 1.5㎠
    = 1.35t = 1,350㎏ > 150㎏/2 = 75㎏
    ∴ O.K

고리를 지지하는 볼트 (M20) 검토

  • M20 볼트 사용
  • 볼트의 허용 전단 응력 fs = 0.9t/㎠
  • M20 볼트의 단면적 A = πd2/4 = 3.14㎠
  • ∴ M20 볼트의 허용 전단력 f = 0.9t/㎠ × 3.14㎠
    = 2.82t = 2,820㎏ > 150㎏
    ∴ O.K

보강판 (plate) 검토

  • t = 3.0㎜
    p = 150㎏/2 = 75㎏
  • 보강판(plate) 단면적 As = 0.3㎝ × 0.6㎝ = 0.18㎠
  • 보강판(plate)의 허용 전단 응력 fs = 0.924t/㎠
  • ∴보강판(plate)의 허용 전단력 Ta = 0.924t/㎠ × 0.18㎠
    = 0.16 t = 160㎏ > 75㎏/2 = 37.5㎏ (철근 2개 사용)
    ∴ O.K

HD13㎜ 철근검토 (2개, L=500㎜)

  • HD13㎜ 철근의 허용 전단 응력 fs = 0.9t/㎠
  • HD13㎜ 철근의 단면적 A = 1.27㎠
  • HD13㎜ 철근의 허용 전단력 f = 0.9t/㎠ × 1.27㎠
    = 1.14t = 1,140㎏ > 150㎏/2/2 = 37.5㎏
    ∴ O.K

청소용 고리 III : 타입

하중산정

사람 하중 100㎏
장비 하중 50㎏
합계 150㎏

고리검토

  • Ø19㎜(3/4") 써클볼트 사용
  • 볼트의 허용 전단 응력 fs = 0.9t/㎠
  • Ø19㎜볼트의 단면적 A = 1.5㎠
  • ∴ Ø19㎜ 볼트의 허용 전단력 f = 0.9t/㎠ × 1.5㎠
    = 1.35t = 1,350㎏ > 150㎏
    ∴ O.K

보강판 (plate) 검토

  • t = 12.0㎜
    p = 150㎏ V = 0.15t
    M = 0.15t × 3.5㎝ = 0.525t·㎝
  • 가장 불리한 보강판(plate) 단면적 As = 1.8㎝ × 1.2㎝ = 2.16㎠ (휨응력 산정용)
    As = 1.0㎝ × 1.2㎝ = 1.2㎠ (전단응력 산정용)
    Z = 0.648㎤
  • 보강판(plate)의 허용 전단 응력 fs = 0.924t/㎠
  • ∴ 가장 불리한 보강판(plate)의 허용 전단 응력 Ta = 0.924t/㎠ × 0.12㎠
    = 1.1 t = 1100㎏ > 150㎏
    ∴ O.K
  • 보강판의 휨 응력 ab = 0.525 / 0.648 = 0.81t/㎠ < 1.6t/㎠
    ∴ O.K
  • 부착력 검토 (4.2㎏/㎠ × 3.6㎝ × 6.5㎝) +
    (14㎏/㎠ × 1.3㎝ × 50㎝)
    = 98㎏ + 910㎏ = 1008㎏ / 3(안전율)
    = 336㎏ > 150㎏
    ∴ O.K

HD13㎜ 철근검토 (L=500㎜)

  • HD13㎜ 철근의 허용 전단 응력 fs = 0.9t/㎠
  • HD13㎜ 철근의 단면적 A = 1.27㎠
  • HD13㎜ 철근의 허용 전단력 f = 0.9t/㎠ × 1.27㎠
    = 1.14t = 1,140㎏ > 150㎏
    ∴ O.K

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