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부재 모듈에서 콘크리트 세장 기둥의 크리프를 포함하는 방법

Concrete

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이 문서는 IDEA StatiCa 부재 모듈 애플리케이션에서 세장 철근 콘크리트 기둥의 GMNIA 계산에 크리프 효과를 수동으로 포함하는 방법을 설명합니다.

세장 철근 콘크리트 부재를 설계할 때는 불완전성, 2차 효과 및 크리프가 횡방향 변형에 미치는 영향을 고려해야 합니다.

문제를 설명할 예제를 더 잘 이해하려면 튜토리얼 콘크리트 세장 기둥 (EN)을 참조하십시오.

압축 부재의 횡방향 변형 발전 과정이 위 그림에 개략적으로 나타나 있습니다. 전체 하중은 장기 하중 F_LT와 단기 하중 F_V(변동 하중)으로 구성됩니다. 하중이 가해지기 전에는 기하학적 불완전성 e₀만이 부재의 횡방향 처짐을 형성합니다. 부재에 F_LT 힘이 가해지면 횡방향 변형이 w_LT(t₀)로 증가합니다. 크리프로 인해 <t₀;t_∞> 시간 구간에서 횡방향 처짐이 w_LT(t_∞)로 증가합니다. 단기 하중 F_V 적용 후 구조물 수명 종료 시점(시간 t_∞)에서의 전체 횡방향 처짐은 w_LT+V(t_∞)입니다. 이 처짐으로 인한 2차 효과가 세장 압축 부재의 설계를 지배합니다.

횡방향 처짐의 개별 구성 요소가 다음 그림에 개략적으로 나타나 있습니다.

여기서:

e₀ 설계 기준에서 정의한 초기 기하학적 불완전성

e_2,LT(t₀) 시간 t₀에서 영구 하중 F_LT에 의한 2차 효과. 이 처짐에는 횡방향 하중 또는 단부 모멘트의 영향도 포함됩니다.
이 값은 초기 불완전성이 e₀으로 설정된 부재의 GMNIA 계산 결과(U_x 또는 U_y 변위)입니다.

e_2,LT^CR(t_∞) 시간 구간 <t₀;t_∞>에서 콘크리트 크리프로 인한 e_2,LT(t)의 증분.

e_2,LT+V           상시(LT) 및 변동(V) 하중에 의한 시간 t_∞에서의 2차 효과. 이 값은 불완전성이
                     e₀ + e_2,LT^CR(t_∞)로 주어진 GMNIA 계산을 통해 프로그램에서 자동으로
                     고려됩니다.

압축 부재의 설계를 위해서는 e_2,LT^CR(t_∞) 값이 필요합니다. 처짐 e_2,LT^CR(t_∞)이 시간에 따라 증가함에 따라 처짐 e_2,LT(t)도 동시에 증가합니다. e_2,LT^CR(t_∞)의 최종값을 정확하게 계산하려면 시간 의존 해석(TDA)을 사용해야 합니다. 현재 버전에서는 프로그램이 이를 자동으로 계산하지 않으므로 아래에서 설명하는 반복 절차를 통해 수동으로 결정해야 합니다.

부재 프로그램의 계산 단계는 다음과 같습니다:

지정된 초기 불완전성 e₀으로 장기 하중 F_LT에 대한 부재 응답의 GMNIA 계산.
전체 불완전성 e₀ + e_2,LT^CR(t_∞) 결정
프로그램에 지정된 전체 불완전성 e₀ + e_2,LT^CR(t_∞) 으로 전체 하중 F_LT + F_V에 대한 부재 응답의 GMNIA 계산

처짐 e_2,LT^CR(t_∞)의 결정:

시간 t_∞에서 영구 하중 F_LT에 의한 수명 종료 시점의 전체 처짐:

w_LT(t_∞) = e₀ + e_2,LT^CR(t_∞) + e_2,LT(t_∞)

보수적으로:

e_2,LT^CR(t_∞) = φ(t₀,t_∞) * e_2,LT(t_∞) 여기서 φ(t₀,t_∞) 는 크리프 계수

e_2,LT(t_∞) 값은 전체 지정 불완전성 e₀ + e_2,LT^CR(t_∞) = e₀ + φ(t₀,t_∞) * e_2,LT(t_∞)로 GMNIA 계산을 통해 결정됩니다. 이 단순화된 보수적 접근법에서 e_2,LT(t_∞) 값은 "자기 자신에 의존"하므로 반복을 통해 결정해야 합니다.