개구부가 있는 프리스트레스트 빔 (EN)
1 새 프로젝트
IDEA StatiCa 상세 모듈에서 새 프로젝트를 시작합니다.
마법사에서 콘크리트 및 철근 등급을 설정하고 콘크리트 피복 두께를 정의합니다. 보 클래스와 단부 지지 토폴로지를 선택합니다.
2 형상
먼저 단면을 정의합니다. 두 개의 I형 단면이 사용됩니다. 부재 M1 (1)을 선택하고 더하기 버튼 (2)을 클릭한 후 헌치가 있는 I형 (3)을 선택합니다. 그런 다음 단면의 형상 (4)을 수정합니다.
보 M1을 수정하려면 절단 단부를 비활성화하고, 헌치를 추가하고 두 번째 단면을 정의해야 합니다.
적절한 단면을 선택하고 길이와 정렬을 조정합니다. 보 M1 설정이 완료되면 복사 버튼을 클릭하여 보의 두 번째 부분을 생성합니다. 그런 다음 M2 보를 수정합니다.
개구부를 추가합니다.
개구부 O1의 형상을 수정합니다. 완료되면 복사 버튼을 클릭하여 새 개구부 O2를 생성합니다. 그런 다음 나머지 개구부에 대해서도 동일한 방법으로 진행합니다. 아래에서 형상 설정을 확인할 수 있습니다.
다음으로 업데이트할 항목은 지지부입니다. 상세 애플리케이션에는 여러 지지부 유형이 있습니다. 템플릿에 의해 생성된 점 지지부 PS1을 삭제합니다.
새 모델 요소를 추가하고 분산 점 지지부를 선택하여 새 지지부를 생성합니다.
아래 그림에 따라 분산 점 지지부 DPS1을 설정합니다. 지지부를 복사하고 새 지지부 DPS2를 조정합니다.
보의 형상이 설정되었으며, 보는 다음과 같이 표시되어야 합니다:
3 하중
트리 메뉴에서 하중 케이스로 이동합니다. 하중 케이스 LC1을 P로 이름을 변경하고 유형을 프리스트레싱으로 변경합니다.
새로 만들기 (1) 버튼을 클릭하여 두 개의 새 하중 케이스를 추가합니다. 나머지 모든 하중 케이스의 이름을 변경하고 하중 유형 (2)을 설정합니다. 조합 C1 (3)을 선택합니다. 연필 버튼 (4)을 클릭하고 조합 계수 (5)를 수정합니다. 변경 사항을 확인합니다 (6).
각 SLS 조합은 균열 폭 검토, 처짐 검토 또는 두 가지 모두에 대해 활성화할 수 있습니다. C2는 처짐 검토에, C3는 균열 폭 검토에 활성화되도록 설정합니다.
조합 C1, C2, C3 모두 체크된 상태로 둡니다. 계산은 체크된 항목에 대해서만 수행됩니다.
하중 임펄스 편집을 시작합니다. 하중 케이스 P에서 선 하중 LL1을 삭제합니다. 이 하중 케이스는 비어 있는 상태로 유지됩니다.
현재 하중 케이스를 SW로 전환합니다. 이 케이스의 모든 하중을 삭제합니다. 더하기 버튼을 클릭하고 자중을 적용합니다.
자중이 프리스트레싱 하중 유형인 하중 케이스 SW에 추가되었습니다. 지식 베이스 문서 - Detail에서 프리스트레스트 빔의 자중 설정 방법을 읽는 것이 중요합니다. 자중이 프리스트레싱 하중 유형으로 설정되는 이유를 알 수 있습니다.
하중 케이스 G에 점 하중을 추가합니다.
점 하중 Pl1을 설정하고 복사 버튼을 누릅니다. 그런 다음 점 하중 Pl2의 마스터 부재를 M2로 설정하고 다시 복사를 클릭합니다. Pl3은 스팬 중앙으로 이동해야 합니다. X 및 Y 위치를 조정합니다.
하중 케이스 Q에 대해서도 유사한 점 하중을 생성해야 합니다. 유일한 차이점은 하중값으로, -75 kN이 됩니다.
4 철근
하중이 정의되면 철근 정의를 진행할 수 있습니다.
설계 도구가 인장/압축 영역을 표시하도록 합니다. 토폴로지 최적화를 켭니다. 계산은 구조의 유효 체적(20%, 40%, 60% 또는 80%)을 사용하며, 여러 반복을 통해 생성된 토폴로지가 가능한 한 가장 강성이 높은 방식으로 이 체적을 배치합니다.
이제 설계 탭으로 돌아가서 그리드를 끕니다.
철근 항목을 순차적으로 수정합니다. 간격 업데이트가 필요한 케이지 ST1부터 시작합니다. 간격은 전단력에 맞게 조정되며, 지지부 근처에서 더 크고, 아래에서 볼 수 있듯이 프리스트레스 와이어의 정착 영역에서 간격이 조밀해집니다.
목록의 다음 항목은 종방향 철근 그룹 GB1입니다.
상단 철근도 수정해야 합니다.
마지막으로 배치해야 할 철근은 개구부 주변의 추가 철근입니다. 새로 만들기 버튼을 클릭하고 개구부 주변 케이지를 선택합니다.
개구부가 6개이므로 개구부 주변 철근 항목을 6개 생성해야 합니다. 모두 동일하며, M - 마스터만 변경하면 됩니다. 먼저 RO1을 다음과 같이 수정합니다.
그런 다음 케이지의 복사본을 5개 더 생성하고 각 항목에 적절한 M - 마스터를 할당합니다.
모델에 철근이 배치되었으며, 다음과 같이 표시되어야 합니다.
5 프리스트레스
케이블과 와이어는 철근과 유사한 방식으로 추가할 수 있습니다. 이미 프리스트레스에 사용될 하중 케이스 P를 생성했습니다. 이 지붕 보는 선인장 와이어로 프리스트레스됩니다.
첫 번째 와이어 그룹을 생성하려면 새로 만들기 버튼을 클릭하고 프리스트레싱 텐던을 선택합니다.
세 개의 와이어 그룹이 필요합니다. PT1 항목 수정이 완료되면 복사하여 PT2의 형상을 조정하고, PT2를 복사한 후 다시 PT3의 형상을 수정합니다.
모델이 최종적으로 완성되었습니다.
6 검토
내비게이터 탭에서 검토 탭으로 이동하여 모델을 계산합니다.
해석이 완료되면 결과를 검토할 수 있습니다.
왼쪽 상단에서 모든 검토의 요약, 이용률 및 검토 상태(합격/불합격)를 확인할 수 있습니다. 오른쪽 상단에서는 선택한 조합에 대한 상세 계산 결과를 확인할 수 있습니다. 현재 ULS 조합(C1)에서의 콘크리트 강도 검토가 표시됩니다. 적용된 프리스트레싱, 영구 하중 및 변동 하중의 비율(P100%, G100%, V100%)을 확인할 수 있습니다.
강도 규정 검토 결과로 전환합니다. 이를 통해 응력 이용률, 주 방향 응력, 변형률 및 저감 계수 kc 분포도와 같은 콘크리트 ULS 검토가 열립니다. C1 조합이 ULS 검토에 사용되었습니다.
철근에 대한 결과를 보려면 표 위의 철근 탭을 클릭해야 합니다. 이렇게 하면 리본 옵션과 결과 표가 변경됩니다. 이제 각 철근의 변형률, 응력 및 이용률 결과를 표시할 수 있습니다.
텐던에 대한 결과도 표시할 수 있습니다. 옵션은 철근 탭과 유사합니다.
SLS 검토 결과는 응력 제한, 균열 폭, 및 처짐에서 확인할 수 있습니다. 응력 제한 상태의 경우, 콘크리트 검토에는 C3 조합이, 철근 검토에는 C2 조합이 적용되었습니다.
텐던 탭을 선택합니다. 규정 검토 결과가 표시됩니다. 텐던의 올바른 응력을 얻으려면 하중이 하중 유형에 적절히 할당되어야 합니다. 앞서 언급한 바와 같이, 지식 베이스 문서 - Detail에서 프리스트레스트 빔의 자중 설정 방법 을 읽는 것이 필요합니다.
계산된 균열 폭은 균열 폭 탭(조합 C3)에서 확인할 수 있습니다. 계산된 값은 한계값 wlim과 비교됩니다.
감압 검토에 관한 경고는 걱정하지 않아도 됩니다. 보시다시피 콘크리트는 텐던 전체 길이에 걸쳐 압축 상태이며, 경고는 텐던 시작 부분의 수치적 특이점에 의해서만 발생합니다.
마지막으로 처짐 검토를 확인합니다. 처짐은 이전에 C2만 처짐 검토에 활성화되도록 설정했으므로 하중 조합 C2에 대해서만 사용할 수 있습니다.
단기 및 장기 처짐을 표시할 수 있습니다. 이제 프리스트레싱 하중 유형에 대한 단기 변형 형상을 표시합니다. 자중을 프리스트레싱 하중 유형으로 설정했음을 유의하십시오. 따라서 표시된 변형은 자중과 텐던에 의해 발생합니다.
장기 변형은 크리프 계수를 사용하여 계산됩니다. 프리스트레싱 하중 유형 φpres와 영구 하중 유형 φperm에 대해 서로 다른 계수를 설정하여 이러한 하중 유형의 적용 시점 차이를 시뮬레이션할 수 있습니다. 내비게이터의 프로젝트 요약에서 재료 및 모델 항목에 계수를 설정할 수 있습니다. 이 프로젝트에서는 기본값을 그대로 사용했습니다.
전체 처짐으로 전환하려면 uz,tot 버튼을 클릭합니다.
7 보고서
마지막으로 보고서 탭으로 이동합니다. IDEA StatiCa는 인쇄하거나 편집 가능한 형식으로 저장할 수 있는 완전히 사용자 정의 가능한 보고서를 제공합니다.
