튜토리얼

프리스트레스트 교량 격벽 (EN)

Concrete

Detail 2D

EN (Eurocode)

Diaphragms

Bridges

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영어에서 AI로 번역됨

이 튜토리얼을 단계별로 따라가면 IDEA StatiCa Detail 사용 방법과 프리스트레스트 교량 격벽의 설계 및 규정 검토 방법을 배울 수 있습니다.

1 새 프로젝트

IDEA StatiCa 프로그램을 시작하고 Detail 모듈을 선택합니다.

마법사 창이 자동으로 열리면 모델 유형으로 2D를 선택한 후, 분류에서 Diaphragms를, 토폴로지에서 Box girder diaphragm을 선택합니다. 이후 적절한 콘크리트 등급과 피복을 선택하여 계속 진행할 수 있습니다.

2 형상

형상 정의를 시작합니다. 템플릿에 의해 이미 네 가지 항목이 생성되어 있습니다: 격벽 D1, 개구부 O1, 분산 점 DPS1 및 DPS2.

격벽의 형상을 변경합니다.

다음 항목인 개구부 O1로 넘어갑니다.

마지막으로, 분산 점 지지의 위치와 치수를 변경해야 합니다. 지지 유형은 부분 재하 면적의 효과를 포함하도록 선택됩니다.

형상 설정이 완료되었으며 하중 정의로 넘어갈 수 있습니다.

3 하중

템플릿에서 세 가지 하중 케이스와 세 가지 조합이 자동으로 생성되었습니다. 단기 및 장기 효과를 올바르게 구분하려면 영구 및 변동 하중 상태를 올바르게 설정해야 합니다. 이 설정은 ULS 및 SLS 검토에 큰 영향을 미칩니다.

먼저 하중 케이스 LC1을 프리스트레스 유형으로 설정합니다. 이 케이스는 나중에 횡방향 프리스트레스에 사용됩니다. 그런 다음 LC1 하중 케이스에서 모든 하중을 삭제합니다. 하중 케이스 LC1은 현재 비어 있는 상태로 유지됩니다.

하중 케이스 LC2로 전환하고 선하중 LL3 및 LL4를 재정의합니다. 하중 케이스 LC2는 영구 하중에 의한 격벽의 전단력 하중을 나타냅니다. 이 예제에서는 종방향 프리스트레싱에 의한 전단 하중은 고려하지 않습니다.

하중 케이스 LC2는 다음과 같아야 합니다:

트리 메뉴에서 하중 케이스 LC3을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 팝업 메뉴에서 삭제를 선택하여 삭제한 후, 하중 케이스 LC2를 선택하고 동일한 방법으로 복사합니다. 또는 속성 창 상단의 아이콘을 사용할 수 있습니다.

하중 케이스 LC3의 유형을 변동으로 변경하는 것을 잊지 마십시오. 하중 케이스 LC3은 변동 하중에 의한 전단력 및 비틀림 하중을 나타냅니다.

속성 창에서 그림과 같이 선하중 LL1 및 LL2를 재정의합니다.

다음 단계는 LL2 선하중을 복사하는 것입니다. 해당 하중을 선택하고 복사 버튼을 클릭하여 수행합니다. 복사된 항목은 여전히 편집이 필요합니다.

마지막으로 더하기 버튼을 사용하여 새 선하중 2개를 생성합니다.

새로 생성된 하중을 수정합니다.

하중 케이스 LC3은 다음과 같아야 합니다.

마지막 조정은 조합 계수 설정입니다. 조합을 재구성하려면 SLS 또는 ULS 조합을 클릭하면 속성 창에 조합 계수가 표시됩니다. 표시된 대로 값을 조정합니다. 하중 케이스 LC1의 경우 횡방향 프리스트레스의 장기 손실을 시뮬레이션하기 위해 0.90 값을 설정합니다.

현재 모든 하중 조합이 검토를 위해 활성화되어 있습니다. 필요한 경우 일부 조합의 검토를 비활성화하여 더 빠른 계산을 수행할 수 있습니다.

필요한 경우 새 조합을 정의할 수 있으며, SLS 규정 검토에는 특성, 빈발 및 준영구의 세 가지 유형의 조합이 제공됩니다. 각 조합에 대해 수행할 검토를 선택할 수 있습니다. 이 경우 C2에 대해 처짐 검토를, C3에 대해 균열폭 검토를 선택합니다.

하중 및 조합이 지정되었습니다. 이제 철근 정의로 넘어갑니다.

4 철근

템플릿에서 생성된 철근을 수정하기 전에, 설계 탭에서 찾을 수 있는 위상 최적화를 살펴보겠습니다. 이 계산은 유효 체적(이 경우 예를 들어 40%)을 사용하여 생성된 구조가 최대한 강성을 갖도록 이 체적을 배치합니다.

빨간색 영역은 압축 필드를 나타내고 파란색 영역은 인장을 나타냅니다.

이제 격벽에 철근을 배치합니다. 템플릿에 의해 이미 와이어 패브릭 1개, 케이지 1개, 철근 그룹 8개가 추가되어 있으며, 필요에 맞게 조정하기만 하면 됩니다.

먼저 와이어 패브릭 WF1을 삭제합니다.

개구부 주변 철근 RO1을 수정합니다.

GB2 항목의 경우 수량만 13개로 변경합니다.

벽체의 전단 철근에 맞게 철근 그룹 GB5 및 GB6을 조정합니다.

아래와 같이 다른 항목 GB7, GB8 및 GB1을 다시 조정합니다.

철근 그룹 GB3 및 GB4도 조정해야 합니다.

격벽에 아직 수직 철근이 지정되어 있지 않습니다. 새로 만들기 버튼을 클릭하고 철근 그룹을 선택하여 새 철근 그룹을 생성합니다.

새 그룹을 수정하려면 먼저 철근 형상 정의를 외곽선 또는 개구부 모서리 위로 설정해야 합니다. 그림과 같이 나머지 셀을 채웁니다.

모델에서 누락된 마지막 항목은 철근 그룹 GB2의 복사본으로 생성할 수 있습니다. 그런 다음 반대쪽 캔틸레버로 위치를 재정의합니다.

철근 배치가 완료되었으며 프리스트레스로 진행할 수 있습니다.

5 프리스트레스

격벽에 프리스트레싱을 추가할 수도 있습니다. 이를 위해 새로 만들기 버튼을 클릭하고 프리스트레싱 텐던 옵션을 선택합니다.

텐던 형상을 정의하려면 철근 형상 정의를 폴리라인으로 설정하고 형상 편집 버튼을 사용하여 좌표 입력 대화 상자를 엽니다. 좌표는 예를 들어 Excel 스프레드시트에서 복사하여 입력할 수 있습니다.

다음으로 아래 그림에 따라 입력값을 정의합니다. 단기 손실의 경우 자동 계산을 선택합니다.

6 계산 및 검토

탐색기에서 검토로 전환합니다. 계산을 시작하기 전에 설정을 조정합니다. 감압 검토 무시를 체크합니다.

계산을 시작합니다.

왼쪽 상단에서 모든 검토의 개요, 이용률 및 검토 상태(합격/불합격)를 확인할 수 있습니다. 오른쪽 상단에서는 상세 계산 결과와 적용된 영구 및 변동 하중의 크기를 확인할 수 있습니다. 표 아래 그림에서는 콘크리트의 극한 한계 상태에 대한 설계 결과를 확인할 수 있습니다.

다음으로 강도 규정 검토 결과로 전환합니다. 여기서 콘크리트의 응력 검토를 확인할 수 있습니다. 계산은 비선형이므로 재료의 소성화를 고려합니다. 지지부 위의 부분 재하 면적 효과를 반영하여 조정된 콘크리트 응력을 보여줍니다. 또한 콘크리트의 극한 응력값이 콘크리트 설계 강도와 일치하지 않는다는 점에 유의하십시오. 콘크리트의 한계 응력 계산에 대한 자세한 내용은 이론적 배경을 참조하십시오.