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중장비 구조설계에 대한 절차 및 이해 | ||
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기계던 건축이던 실시설계를 하기 전에 대략적인 구상설계를 하게 마련이다. 처음부터 캐드화면이던 드랍터같은 도구를 열어 손가락 가는데로 설계+제도를 할 어리석은 사람은 없으리라 생각한다. 어떤 경우던지 설계에는 목적이 있어야 하고 그 목적달성을 위해 끊임없는 기량향상을 득해야 겠다. 여기서 목적은 단순한 디자인을 의미하지는 않는다. 보다 구체적인 내용들.., 이를테면 회사던 개인이던 어떤 고객를 대상으로 고객이 요구하는 기능과 품질과 합리적인 가격에 대한 설계자의 배려가 살아 들어가야 하고 그 배려에 대해 설계자는 다음과 같은 2차 고민을 하게 된다. - 고객의 요구에 맞는 성과물을 얻는 것도 중요하지만 회사의 이익을 놓고 고민한다 - 납품될 제품에 대한 충분한 내구성에 대한 부품의 검증절차와 사후관리차원의 배려를 고민한다 - 충분한 내구성을 득하기 위한 각 부품들간의 적절한 힘의 분배에 대해 고민해야 한다 - 설계도면을 1차적으로 대하게 될 가공자 또는 제작자와 설치자의 입장을 놓고 고민한다 - 출도를 앞두고 납품현장에서 설치, 시운전까지 긴장을 늦추지 않는다 (완벽한 설계는 세상 어떤 경우에도 없고 뛰어난 스킬설계자라 할 지 라도 설계불량률은 1% 이상은 존재하기 마련이다. 다음은 중장비기계관련 구조물 설계 시 절차이다 (물론 본인의 경우이다) 1. 재하할 하중의 조건에 대해 충분한 시간을 가지고 시뮬레이션한다. 사하중일지, 활하중일지, 사하중이면 어떤 형태의 하중이 재하될지, 활하중이라면 혹시 충격하중이 존재할 지 그리고 충분한 하중조합을 통해 재하할 하중의 정보를 통찰해야 한다. 또 외부설치일지, shop 내 설치일지도 파악해야 하고 어떠한 악조건이 발생될지에 대해 사전정보와 예지력을 총 가동하여 하중데이터로 묶어 줘야 한다 기타 하중조건에 대해서 고려할 사항 - 습도 및 기압조건의 파악(윤활계통의 보호를 위해) - 사용현장의 온도조건의 파악(제철소의 경우는 파상적인 크리프응력으로 피로한도를 약화시킨다) - 현장설치위치 : 풍하중에 대해, 지진하중에 대해 고려해야 한다 - 사용반복도의 예지 : 장비의 성능을 놓고 경제적인 설계를 위해 매우 중요한 척도가 될 수 있다. - 수분 및 분진, 화학물질의 침투 : 장비가 장시간 유해화학성분에 노출 시 동력계에 심대한 문제가 초래될 수 있다. 이때는 보호등급, 절연등급, 윤활대책에 대한 세부적인 검토가 필요하다. 2. 구조물의 형식 및 구조에 대해 감각적으로 윤곽을 스케칭한다 외부구조물을 이용할지, 자립구조물일지, 외부+자립구조물일지, 또 어떤 형식의 이상화를 취할 지 또 기초부의 정확한 설계상의 강도치를 확인해야 한다. 현제 건축물의 바닥 설계기준강도는 25MPa 로 알고 있다. 3. 감각적으로 윤곽화한 구조물에 하중을 재하하여 부재력을 산출하되 이상화한 데이터를 근거로 확인, 재확인 해야 한다. 오래동안 이 작업을 해왔어도 이 작업만큼은 진지할 수 밖에 없었다. 4. 산출된 부재력을 근거로 이상화한 기획부재에서 발생될 수 있는 모든 물리적, 동역학적 거동을 엿본다. 압축, 인장, 전단, 휨, 비틀림, 균열, 조합력, 좌굴, 처짐, 변형, 발생에너지, 주변여건(침하, 온도, 사용조건) 모든 구조물은 정정구조물보다는 사실 부정정구조물이 더 많다. 인간의 본능에 의해서 일지, 아니면 설계자의 불안감에서 일지.. 자칫 한순간에 방심한 사소한 부재의 휨력이 취약구조부를 자극할 수 있다. 현업에서 정정구조물의 해석은 쉽지만 막상 그 결과에 대해 실사설계를 할 경우엔 예측치 못한 변수가 많아 오히려 더 어려운 법이다. 여기서 부재력과 기획부재간 작성해온 Mapping 데이터에서 상호 호환되지 못한다면 3의 과정, 또는 2의 과정까지 도 다시 시작해야 한다 5. 다음은 실사설계단계이다. 1~4까지 해온 구상안을 가지고 실질적으로 제작될 부품, 부재, 시공방법, 후처리방안, 도장등이 제도도면상에 반영이 되야 하며 신뢰성을 위해 더러는 물성치를 별도로 뽑아야 할 경우도 생긴다. 6. 잘 정비되고 정돈된 설계도면이라 할 지라도 시공상에 문제가 생긴다면 모든 것이 공염불이다. 설계도면은 기술의 표현으로 이를 현장에서 잘 살리고 시공하기 위해서는 기술을 어떻게 적용할 것인지에 대해 스키마데이타 가 있어야 한다. 나름대로 시방서, WPS, 후처리규격기준서, 비파괴검사가 필요한 부분, 고력볼트의 시공법 및 용접시공의 FOCUS 등,,, 설계엔지니어의 일은 그야말로 시작에서 끝까지 이다.. 7. 문제 및 개선, 사용실태가 최종적으로 반영된 As_Built 의 확립.. 그리고 technical document 의 정리.. 여기까지이다.. 
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| Toal 65 |
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