이 예제는 AISC Design Guide 24 - Example 7.1에서 발췌하였습니다:

용접된 HSS 연결은 대각 가새 부재에 의해 발생하는 플레이트 축방향 인장력을 받습니다. 기둥은 P_D = 20.0 kips 및 P_L = 60.0 kips의 축방향 압축 고정하중 및 활하중을 받습니다. 연결이 브랜치 플레이트 연결로 적합한지, 또는 관통 플레이트 연결이 필요한지 판단하십시오. 연결은 기둥에 수직한 플레이트 힘 성분의 작용 하에서 검토되며, 이것이 지배적인 영향을 미칩니다.

Design Guide의 결과

기둥은 ASTM A500 Gr. B 강재 등급이며, 플레이트는 A36 강재 등급입니다.

HSS 현재 벽 소성화 한계 상태에 대한 허용 강도는 다음과 같습니다:

• 23.1 kips < 40 kips (LRFD)
• 12.5 kips < 25 kips (ASD)

연결을 브랜치 플레이트 연결로 처리하는 것은 적합하지 않습니다.

관통 플레이트 연결을 가정한 현재 벽 소성화:

• 46.2 kips > 40 kips (LRFD)
• 30.4 kips > 25 kips (ASD)

연결은 적합합니다.

플레이트 인장 항복 한계 상태에 대한 공칭 강도:

• 64.8 kips > 40 kips (LRFD)
• 43.1 kips > 25 kips (ASD)

IDEA StatiCa Connection

IDEA StatiCa는 중공 단면 접합부 검토에 기하학적 및 재료적 비선형 해석을 사용합니다. 하중 저항력은 네 가지 기준으로 결정됩니다:

• 구성요소(용접, 볼트 등)의 규정 검토 용량 도달
• 플레이트의 5% 소성 변형률 한계 도달
• 수렴 종료(좌굴 파괴를 의미)
• 단면 변형 3% 한계 도달 

중공 단면 접합부 해석에 대한 추가 정보는 중공 단면 부재의 접합부를 참조하십시오. 

기둥에 압축력을 재하할 수 있도록 평형 하중이 사용됩니다.

결과는 다음과 같습니다:

접합부를 과재하하고 Code setup에서 "Stop at limit strain" 기능을 선택하면 하중 저항력을 결정할 수 있습니다. ASD의 경우 27.35 kips, LRFD의 경우 39.65 kips입니다. 단면 변형은 2.3%로 한계에 근접하고 있습니다. 연결은 중공 단면의 5% 소성 한계 변형률 도달로 파괴됩니다.

비교

IDEA StatiCa Connection에 따른 결과는 약간 더 보수적입니다. 주요 이유 중 하나는 IDEA Connection에서 모든 플레이트에 적용되는 안전(저항) 계수 \(\Omega=1.67\) 및 \(\phi=0.9\)입니다. 하나의 모델에서 서로 다른 안전(저항) 계수를 사용하는 것은 불가능합니다.