공사장에 높은 타워크레인에 대해 궁금해요
걷디보니 공사장에 타워크레인을 보다 보니 문득 어떻게 저렇게 높고 거대한 중량물이 쓰러지지 않고 버티고 있는 건지 어떤 원리가 적용된 건지 궁금해요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다..
타워크레인이 쓰러지지 않고 버티는 원리는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.
첫 번째는 중력 중심의 원리입니다. 타워크레인의 중력 중심은 타워크레인의 중심에 위치하도록 설계되어 있습니다. 따라서, 타워크레인에 하중이 가해지더라도 중력 중심이 변하지 않기 때문에 쓰러지지 않습니다.
두 번째는 지지력의 원리입니다. 타워크레인은 바닥에 지지대(잭)를 세워 지지력을 확보합니다. 지지대의 지지력은 타워크레인의 무게를 지탱할 수 있을 만큼 충분히 견고하게 설계되어 있습니다.
이 외에도, 타워크레인은 강도와 안정성을 고려하여 설계됩니다. 타워크레인의 재료는 강도가 높은 재료로 사용되며, 구조는 안정성을 고려하여 설계됩니다.
구체적으로, 타워크레인은 다음과 같은 구조로 이루어져 있습니다.
기초 : 타워크레인을 지탱하는 바닥에 설치되는 부분입니다.
잭 : 타워크레인을 지탱하는 지지대입니다.
주탑 : 타워크레인의 기본 구조를 이루는 부분입니다.
붐 : 주탑에서 달린 긴 막대입니다.
크레인 : 붐 끝에 달린 장비입니다.
기초는 타워크레인의 무게를 지탱할 수 있을 만큼 견고하게 설계됩니다. 잭은 기초에 설치되어 타워크레인을 지탱하는 역할을 합니다. 주탑은 타워크레인의 기본 구조를 이루는 부분으로, 강도가 높은 재료로 제작됩니다. 붐은 주탑에서 달린 긴 막대로, 크레인을 지지하는 역할을 합니다. 크레인은 붐 끝에 달린 장비로, 화물이나 사람을 운반하는 역할을 합니다.
안녕하세요. 안상우 과학전문가입니다.
타워크레인이 세워져 있는 원리는 무게의 중심입니다.
이것은 시소의 원리가 비슷한데 타워크레인 뒤에 무게추를 달아서 앞쪽에 들어올리는 중량과의 균형을 맞춤으로써 타워크레인이 세워져 있을 수 있도록 합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
1. 트러스 구조: 타워 크레인은 트러스 구조로 설계되어 있습니다. 트러스 구조는 여러 개의 강철 또는 철근으로 이루어진 삼각형 형태의 강력한 구조입니다. 이는 중량을 분산시켜 안정성을 제공하고, 크레인이 높이에 대해 강건하게 유지되도록 합니다.
2. 기반과 지지: 타워 크레인은 강력한 기반과 지지 체계에 의해 지탱됩니다. 크레인의 기반은 보통 철근으로 이루어진 콘크리트 기초로 구성되며, 지지 체계는 강철로 강화된 토양에 고정되어 크레인을 지탱합니다.
3. 계산과 설계: 타워 크레인은 엄격한 공학적 계산과 설계에 따라 제작됩니다. 공정한 중량 및 안정성 요건을 충족하기 위해 크레인의 강도, 무게, 안정성 등이 정확하게 계산되고 고려됩니다.
4. 안전 장치: 타워 크레인에는 안전 장치가 장착되어 있습니다. 예를 들어, 안테나 또는 기울기 센서를 사용하여 크레인의 기울기와 안정성을 모니터링하고, 비행 조건이나 강풍 등 위험 상황에서 자동으로 작동하여 안전을 유지합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
타워크레인은 크게 T(T-Tower Crane)형과 L(Luffing Crane)형으로 구분할 수 있어요. T형은 수직기둥인 타워마스트(Tower Mast)와 크레인의 수평팔인 지브(Jib)가 직각을 이루기 때문에 T자처럼 생겼으며, L형은 작업반경 내 장애물 간섭을 피하기 위해 지브를 수직으로 들어 올려 L자 모양으로 꺾을 수 있다고 합니다.
타워크레인은 정약용 거중기의 도르래 원리와 아르키메데스 지렛대의 원리를 동시에 따르고 있어요. 총 4개의 움직도르래가 장착돼 있는 트롤리 활대(Trolley Pulley)에 짐을 매달 수 있는 갈고리(Hook)를 메달아 크레인이 가지고 있는 원래 동력원의 힘보다 8배를 더 들어 올릴 수 있고, 받침점 역할을 하는 운전석을 기준으로 뒷부분의 수평팔인 카운터지브에 콘크리트로 만든 평형추를 매달아 앞의 지브와 무게 균형을 잡고 있습니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
일종의 지렛대의 원리 입니다.
힘점이 무게추에 가깝게 위치하게 하여 높고 멀리 있는 물건도 들어 올려서 옮길수 있는 것입니다.
