튜토리얼

ETABS BIM 링크 - 철근 콘크리트 벽체 설계 (EN)

Concrete

Detail 2D

Checkbot

EN (Eurocode)

ETABS

CSFM

Wall

이 기사는 다음 언어로도 제공됩니다:

영어에서 AI로 번역됨

이 단계별 튜토리얼을 따라가면, ETABS와 IDEA StatiCa 간의 BIM 링크를 사용하여 철근 콘크리트 벽체를 설계하고 규정 검토하는 방법을 배울 수 있습니다.

이 링크의 사전 요구 사항으로 Microsoft .Net 6이 필요합니다. 여기에서 다운로드할 수 있습니다. 관리자 권한으로 설치해야 합니다.

링크를 활성화하는 방법

최신 버전의 IDEA StatiCa를 다운로드하여 설치하십시오
FEA 솔루션의 지원 버전을 사용하고 있는지 확인하십시오

IDEA StatiCa는 설치 중에 FEA 소프트웨어에 BIM 링크를 통합합니다. IDEA StatiCa를 실행하고 BIM 링크를 열어 상태를 확인하고 필요에 따라 추가 BIM 링크를 통합할 수 있습니다. 일부 FEA 소프트웨어는 IDEA StatiCa에 대한 BIM 링크를 완전히 활성화하기 위해 추가 단계가 필요할 수 있습니다.

"이 앱이 장치를 변경할 수 있도록 허용하시겠습니까?"라는 알림이 나타날 수 있으며, 그럴 경우 예 버튼으로 확인하십시오.

설치를 클릭하면 선택한 소프트웨어에 대한 BIM 링크가 통합됩니다. 화면에는 다른 BIM 링크의 상태도 표시됩니다.

통합 절차를 완료하기 위해 ETABS에서 몇 가지 추가적인 수동 단계가 필요합니다:

ETABS를 시작하고 도구 > 플러그인 추가/표시를 클릭하여 플러그인 관리자 대화 상자를 엽니다. 이 옵션을 사용하면 ETABS 메뉴의 적절한 위치에 추가 기능(프로그램)을 설치하고 추가할 수 있습니다.

다음 경로를 탐색하십시오.

C:\Program Files\IDEA StatiCa\StatiCa 25.1\net48\IdeaETABSv1PluginWrapper.dll

(이전 버전의 IDEA StatiCa의 경우 C:\Program Files\IDEA StatiCa\StatiCa 23.0\IdeaETABSv1PluginWrapper.dll

또는 C:\Program Files\IDEA StatiCa\StatiCa 22.1\ETABSv18PlugIn_IDEAStatiCa.dll).

드롭다운 메뉴에 표시될 플러그인 이름을 IDEA StatiCa Checkbot으로 편집한 후 추가를 클릭합니다.

참고 사항

IDEA StatiCa Checkbot 창이 나타나지 않으면 C:\Program Files\Computers and Structures\ETABS 22로 이동하여 RegisterETABS.exe 파일을 관리자 권한으로 실행하십시오.

Detail은 면내 하중만으로 계산합니다. 벽체가 주로 면내 하중을 전달하도록 하기 위해 ETABS에서 벽체의 면외 강성을 줄일 수 있습니다. 이를 통해 현실적인 하중 재분배가 이루어지고 Detail이 면내 힘을 받게 됩니다.

ETABS에서 내보낸 벽체의 메시는 정확한 힘 전달 및 해석을 위해 메시가 충분히 세밀하도록 100 mm x 100 mm 이하로 설정해야 합니다.

또한 프레임이 연결된 분석 대상 벽체의 경우, 프레임에서 쉘로의 내력 분배가 하나의 노드에만 집중되지 않고 적절히 이루어지도록 강체 링크(위 그림에서 하늘색)를 사용해야 합니다.

링크 사용 방법

첨부된 ETABS의 EN 프로젝트를 열고 계산을 실행합니다.

BIM 링크는 자동으로 통합되어야 합니다. 상단 리본의 도구 -> IDEA StatiCa Checkbot에서 찾을 수 있습니다. 이를 클릭하면 Checkbot 애플리케이션이 열립니다.

Checkbot 창에서 콘크리트 프로젝트와 사용할 설계 기준(이 경우 유로코드)을 선택합니다. 그런 다음 프로젝트 생성을 클릭합니다.

빈 Checkbot 프로젝트가 열리며, 여기서 ETABS 프로젝트의 구조 요소를 가져올 수 있습니다.

ETABS로 돌아가서 가져오기에 사용할 선택된 전달벽만 표시합니다.

영역 선택을 사용하여 전달벽의 상단 부분을 선택합니다.

선택된 벽체 부분은 아래와 같습니다:

가져오기

Checkbot 창으로 돌아가서 벽체 버튼을 클릭합니다. 이렇게 하면 ETABS 프로젝트에서 선택된 모든 벽체 요소를 가져옵니다.

가져오기 후 Checkbot에서 벽체를 확인할 수 있습니다. 이제 상단 리본의 Detail+ 버튼을 먼저 클릭하여 Detail 애플리케이션으로 내보냅니다:

영역 선택을 사용하여 벽체를 선택할 수 있습니다.

선택된 부분은 빨간색으로 강조 표시됩니다. Enter 버튼으로 선택을 확인할 수 있습니다.

내보내기 버튼을 클릭하면 Detail 프로젝트가 생성됩니다. 동일한 두께의 모든 벽체는 하나로 병합됩니다.

이제 Detail 프로젝트를 저장할 수 있습니다.

내보내기 중에 다음 경고 메시지가 나타날 수 있습니다. IDEA StatiCa Detail 2D는 수직 벽체 모델로 작동하며 면내 하중만으로 계산한다는 점에 유의하십시오. ETABS에서 발생하는 면외 효과는 무시됩니다. 경고 메시지에는 무시된 면외 하중의 값과 해당 하중 케이스도 포함됩니다.

모델

내보낸 Detail 프로젝트가 자동으로 열립니다. 구조에 지지점이 없어 계산할 수 없다는 부적합 메시지를 확인할 수 있습니다. 또한 아직 벽체에 철근이 없습니다.

먼저 지지점을 추가합니다. 지지점은 전체 모델에 맞게 정의해야 합니다. 상단 리본에서 모델 요소를 클릭하고 선형 지지를 선택합니다.

지지점을 엣지 8에 지정하고 "압축 전용" 기능을 비활성화합니다(기본적으로 활성화되어 있음).

첫 번째 지지점을 복사하여 엣지 4에 지정된 두 번째 지지점을 만들 수 있습니다.

하중

보시다시피 ETABS에서 두 개의 하중 케이스가 가져와졌으며, 하나는 영구 하중이고 다른 하나는 변동 하중입니다. 힘 가져오기 과정은 이 문서에 자세히 설명되어 있습니다.

왼쪽 상단 모서리를 자세히 살펴보면, 콘크리트 벽체의 모서리에 외부 방향으로 작용하는 비교적 큰 집중 하중이 있음을 알 수 있습니다. 모서리에 집중된 이러한 힘은 수치 계산의 수렴을 방해하여 불만족스러운 결과를 초래할 수 있습니다.

이를 방지하기 위해 집중 하중을 콘크리트 벽체 안쪽으로 조금 이동시키고 하중의 유효 반경을 늘릴 수 있습니다.

오른쪽 상단 모서리에도 동일하게 적용합니다.

두 번째 하중 케이스에도 동일하게 적용됩니다.

하중 조합

두 개의 하중 조합이 가져와졌으며, 기본적으로 모두 ULS 조합으로 설정되어 있음을 확인할 수 있습니다.

두 번째 조합은 SLS 조합이어야 합니다. 해당 조합의 설정을 변경하여 준영구 조합으로 만들고, 균열폭 검토에 활성화하며, 하중 계수를 설정합니다.

철근

이제 모델에 철근을 입력하는 단계로 넘어갈 수 있습니다. 리본에서 철근 조립을 클릭하고 철근 그룹을 선택합니다.

그림과 같이 철근 그룹의 속성을 정의하여 벽체에 수평 철근 그룹을 입력합니다.

첫 번째 철근 그룹을 복사하고 매개변수를 수정하여 수직 철근 그룹을 만들 수 있습니다.

다시 복사하여 벽체의 좌측 하단 부분에 철근을 생성하도록 설정합니다.

다시 복사하여 우측 하단 수직 철근을 생성합니다.

복사 버튼을 두 번 더 사용하여 벽체 하단 부분에 수평 철근을 입력합니다.

이 시점에서 6개의 철근 그룹이 있어야 합니다.

계산

이제 모델의 첫 번째 계산을 실행하여 거동을 확인하고 철근을 추가해야 할 위치를 파악할 수 있습니다.

결과 요약에서 ULS 검토도 실패하였으며 계산이 성공적으로 완료되지 못했음을 확인할 수 있습니다. 파괴 전에 하중의 일부만 구조에 적용되었습니다. 원인을 파악하고 이를 해결할 방안을 마련해 보겠습니다.

검토 탭으로 이동하면 벽체의 응력장을 확인할 수 있습니다. 콘크리트에서 빨간색으로 표시된 큰 응력 집중이 나타나는 위험 영역이 있습니다.

강도 결과로 이동하면 kc2 계수를 표시할 수 있습니다. 이는 콘크리트의 횡방향 변형률로 인한 압축 강도 저감 계수입니다. 이 현상은 압축 연화라고도 합니다. 재료 모델에 대한 자세한 내용은 여기에서 확인하십시오.

압축 연화의 영향이 가장 크고 응력이 가장 집중되는 위험 영역에 철근을 추가할 수 있습니다.

개구부 O2와 O5 사이에 경사 철근 그룹을 추가합니다.

또한 개구부 O3 위의 영역에 수평 철근을 추가합니다.

개구부 주변에는 철근 케이지를 추가해야 합니다. 그림에 따라 첫 번째 세트를 정의합니다.

개구부 주변의 첫 번째 케이지를 나머지 3개의 개구부에 복사하고 설정을 동일하게 유지합니다.

규정 검토

이제 계산을 다시 실행할 수 있습니다. 결과에 따르면 ULS 검토가 모두 규정 요건을 충족하며, SLS의 균열폭 검토도 한계 내에 있습니다.

만족스럽지 않은 유일한 검토는 응력 제한 검토입니다. 문제가 있는 위치를 확인하기 위해 결과를 표시할 수 있습니다.

콘크리트의 응력이 날카로운 모서리 주변의 작은 영역에서만 한계 응력을 초과하므로, 상단 리본에서 제한 검토 기능을 활성화할 수 있습니다. 수치 계산에서는 날카로운 모서리 주변에 응력 집중(특이점)이 형성되는 것이 일반적입니다. 이러한 경우 해당 영역을 규정 검토에서 제외할 수 있습니다. 이는 응력 제한 검토에서 100% 결과를 표시하며, 제한 검토 사용에 대해 설명하는 부적합 메시지가 함께 표시됩니다. 제한 검토에 대한 자세한 내용은 이 문서에서 확인하십시오.