수평 빔-기둥-브레이스 거셋 플레이트 (AISC)

1 새 프로젝트

시작하려면 IDEA StatiCa를 실행하고 애플리케이션 Connection을 선택하세요. 원하는 설계에 가장 가까운 시작 템플릿을 선택하고, 이름을 입력한 후 설계 기준과 기본 재료 특성(A992)을 선택하여 새 프로젝트를 생성하세요.

이 프로젝트는 AISC 기준을 따르므로 야드파운드 단위를 사용하여 진행합니다(단위 체계 변경 방법 참조).

2 형상

기둥과 전단 연결된 보가 설계에 자동으로 추가되었습니다.

먼저 기둥의 단면을 변경하세요. 새 단면은 W12x96입니다.

다음으로 보의 단면을 변경하세요. 새 단면은 W10x45입니다.

그런 다음 새 부재 두 개를 추가하세요.

두 새 부재의 단면을 변경하세요. M3의 새 단면은 W12x45이고, M4의 새 단면은 W12x40에서 가져온 T형 단면입니다.

M3와 M4 모두의 위치 매개변수를 조정하세요. 전체 형상이 완성될 수 있도록 방향과 정렬이 업데이트됩니다.

3 하중 효과

모델에 존재하는 기본 하중 효과를 제거하세요. 

하중 평형을 끄고 차트에 내력의 새 값을 입력하세요. 더 많은 하중 케이스를 추가할 수 있습니다.

4 설계

연결을 모델링하기 전에 파라메트릭 템플릿을 "분해(Explode)"해야 합니다. 아래와 같이 Operations (P) 레이블을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 "Explode"를 선택하세요. 

제작 작업 Fin plate가 이미 생성되어 있습니다. 일부 속성만 업데이트하면 됩니다.

작업 FP1을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하여 작업을 복사한 후, 부재 M3와 관련되도록 다음 속성을 업데이트하세요.

이제 Gusset plate 작업을 추가하세요.

그리고 속성을 재정의하세요.

거셋 플레이트 편집을 시작하겠습니다. 먼저 편집기에서 볼트 끝부분의 모서리를 제거합니다.

다음으로 여러 작업의 조합을 사용하여 거셋 플레이트에 더 복잡한 절단을 생성합니다. 복잡한 개구부를 만들 수 있도록 Negative volume 작업부터 시작하세요.

음의 체적 단면을 업데이트하세요. CF general shape 옵션을 사용하면 .dxf 파일 또는 점 좌표를 기반으로 단면을 생성할 수 있습니다. 이 튜토리얼에서는 점 좌표를 사용합니다.

음의 체적의 위치를 조정하세요. 노드 대신 부재를 원점으로 사용하면 좌표를 수동으로 입력하지 않고 부재를 참조로 사용할 수 있습니다.

다음으로 Cut of plate 작업을 사용하여 음의 체적으로 거셋 플레이트를 절단할 수 있습니다. 이를 통해 거셋 플레이트의 최종 형상을 완성할 수 있습니다.

이제 거셋 플레이트를 보에 연결합니다. 새 Cleat 작업을 추가하고 부재 B에 연결되도록 매개변수를 조정하세요.

다음으로 클리트 작업을 복사하고 새 클리트 작업이 거셋 플레이트와 부재 M3를 연결하도록 매개변수를 조정하세요.

Stiffener 작업으로 설계를 마무리하세요.

그리고 STIFF1의 올바른 속성을 설정하세요.

접합부의 최종 설계를 확인해 보겠습니다.

5 계산 및 검토

리본에서 Calculate를 클릭하여 해석을 시작하세요. 해석 모델이 자동으로 생성되고, CBFEM(구성요소 기반 유한요소법) 기반의 계산이 수행되며, 전체 검토 결과와 주요 검토 결과값이 함께 표시됩니다.

표시 탭 Check으로 이동하여 리본에서 Equivalent stress와 Mesh를 활성화하면 접합부에서 발생하는 현상을 전체적으로 파악할 수 있습니다. 모든 구성 요소(플레이트, 볼트 & 용접)의 다양한 결과를 검토하세요.

6 보고서

마지막으로 Report 탭으로 이동하세요. IDEA StatiCa는 필요에 따라 세부 내용을 추가하거나 제거할 수 있는 완전히 사용자 정의 가능한 보고서를 제공합니다. 완료되면 Generate를 클릭하면 설정된 매개변수로 보고서가 생성됩니다.

AISC에 따라 구조용 강재 접합부를 설계, 최적화 및 규정 검토하였습니다.