Autodesk Robot Structural Analysis Professional BIM 링크 - 강구조 부재 설계 (EN)

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이 단계별 튜토리얼을 따라가면, Autodesk Robot Structural Analysis Professional과 IDEA StatiCa 부재 모듈 간의 BIM 링크를 Checkbot을 통해 사용하여 구조용 강재 부재를 설계하고 규정 검토하는 방법을 배울 수 있습니다.

링크를 활성화하는 방법

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.

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

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

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링크 사용 방법

먼저, 다운로드 제공 파일(이 튜토리얼 하단)에서 소스 파일 ARSAP-Member-Tutorial.rtd를 엽니다. 그런 다음 메뉴에서 Add-ins로 이동한 후 IDEA StatiCa를 선택하고 IDEA StatiCa.  를 실행합니다. 이렇게 하면 Checkbot이 시작됩니다.

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새 프로젝트를 생성하라는 메시지가 표시됩니다.

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Checkbot이 열리면 가져오기 프로세스를 시작할 수 있습니다. Robot 모델에서 지정된 보를 선택하고 Member를 클릭하여 EN 규정에 따라 IDEA StatiCa 부재 모듈에서 해석을 위해 가져옵니다.

부재는 해당 접합부, 관련 부재 및 하중 조합과 함께 목록에 추가되며, 이를 수동으로 입력할 필요가 없습니다. 기본 설정을 유지하고 먼저 연결 구성을 시작합니다.

이 방식으로 BIM 링크를 사용하면 부재뿐만 아니라 연결도 설계할 수 있습니다.  기억하시다시피, Member 애플리케이션 내에서는 연결을 설계할 수 없고 모델링만 가능합니다.  Checkbot 내에서는 FEA 애플리케이션의 하중 조합을 사용하여 연결을 모델링하고 설계할 수 있습니다.  이렇게 산출된 연결은 부재 설계 시 재사용할 수 있습니다.  결과적으로 연결이 보다 효율적으로 설계됩니다. 

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Simple member_4를 열어 부재, 연결 및 하중 조합의 전체 목록을 확인합니다.

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설계

부재와 연결을 설계하는 방법에는 두 가지가 있습니다:

  • 온라인 - FEA 애플리케이션과의 링크를 유지하면서 Checkbot 내에서 실시간으로 작업
  • 오프라인 - 마찬가지로 Checkbot 내에서 작업하지만 FEA 애플리케이션의 데이터를 사용

편의를 위해(그리고 Autodesk Robot Structural Analysis Professional이 없는 사용자를 위해) 이제 오프라인 방식으로 전환합니다.  프로젝트 폴더는 이 튜토리얼 하단의 링크를 통해 다운로드하여 압축을 풀 수도 있습니다.

Checkbot과 Robot을 종료한 후, 파일을 탐색하여 Member에서 프로젝트를 열 수 있습니다.

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이렇게 하면 Member 애플리케이션이 소위 오프라인 모드로 열립니다. 화면 하단의 정보 표시줄에 애플리케이션이 표시되지 않으면 이를 확인할 수 있습니다.

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이제 CON-2를 선택하고 Edit Connection을 눌러 진행할 수 있습니다.

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익숙한 IDEA StatiCa Connection 애플리케이션이 열립니다.  기둥에 절단 부재 작업을 적용하여 보의 상부 플랜지에서 20mm 위로 높이를 늘립니다.

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다음으로 두 보 모두에 간단한 엔드 플레이트를 적용합니다. 작업을 복사할 수 있다는 점을 기억하세요.

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이 연결을 저장하고 Member 애플리케이션으로 돌아갑니다.

이 예제에서는 모든 부재의 크기가 동일하므로 Con-4에도 동일한 작업을 매우 빠르게 적용할 수 있습니다.

다음은 Con-4의 최종 모습입니다.

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이 연결 모델을 저장하고 Member 애플리케이션으로 돌아갑니다.  모델링된 연결이 표시됩니다.

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형상 및 하중과 같은 모든 데이터가 가져와졌으며, 모든 연결이 설계되었습니다. 모델은 해석할 준비가 되었지만, 먼저 부재 웨브에 개구부를 추가해 보겠습니다. 부재를 선택한 후 트리 메뉴에서 Operations를 클릭하고 Opening 작업을 선택합니다.

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작업의 매개변수를 편집하고, 크기와 형상을 N-gon(n개의 변을 가진 다각형)으로 변경하고 개구부 수를 늘립니다.

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검토

Check 탭으로 이동하여 MNA (재료 비선형 해석)를 선택하고 리본에서 Calculate를 클릭하여 해석을 시작합니다. 해석 모델이 자동으로 생성되고 계산이 수행되며, 규정 검토 결과의 기본값과 함께 전체 검토 결과가 표시됩니다.

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다음 단계에서는 해석 유형을 LBA (선형 좌굴 해석) 로 전환하고 Calculate를 클릭하여 해석을 다시 실행합니다.

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해석이 완료되면 탭에서 좌굴 형상 계수를 탐색할 수 있으며, 예를 들어 좌굴 형상 1을 선택하면 3D 창에서 시각화된 결과를 확인할 수 있습니다. Uy 결과 표시를 선택하면 변형 경향이 강조 표시됩니다. 

이제 GMNIA (초기 결함을 포함한 기하학적·재료 비선형 해석)를 계산할 수 있습니다. EN 1993-1-1에 따라 가장 불리한 좌굴 형상 또는 좌굴 형상의 조합을 선택하고 임계 보의 초기 결함을 입력합니다. 이 경우 좌굴 형상 1 이 가장 불리한 형상입니다. 오른쪽 패널의 GMNIA 탭으로 전환하고 결함을 결정하여 열 1의 Amplitude에 10 mm (0.5xL/300 = 0.5*6000/300 = 10 mm)를 입력합니다. Calculate 버튼을 클릭합니다. 이 해석의 경우 계산에 몇 분이 소요될 수 있습니다.

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부재는 초기 결함이 적용된 상태에서 규정 검토를 통과하였으며, 응력 분포 및 내력 다이어그램과 같은 결과를 탐색할 수 있습니다.

보고서

마지막으로 Report 탭으로 이동합니다. IDEA StatiCa는 인쇄하거나 편집 가능한 형식의 .pdf 또는 .doc로 저장할 수 있는 완전히 사용자 정의 가능한 보고서를 제공합니다.

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Autodesk Structural Analysis Professional에서 부재를 가져와 Eurocode (EN)에 따라 설계하고 규정 검토를 완료하였습니다.

IDEA StatiCa Member에서 프로젝트를 저장하고 닫습니다.  다음 프로세스는 FEA 모델 및 Checkbot과 온라인으로 실시간 작업할 때만 사용할 수 있으며, 변경 사항이 발생할 때 상당한 시간을 절약할 수 있습니다.

모델 동기화

FEA가 변경될 때마다 모델을 다시 생성하는 대신, Checkbot은 FEA 애플리케이션의 정보와 동기화할 수 있습니다.

동기화 기능을 시연하기 위해 해석된 부재의 단면을 변경합니다.

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그런 다음 Autodesk Robot Structural Analysis Professional에서 프로젝트를 재계산하고 Checkbot을 다시 엽니다.

목록에서 부재를 선택하고 Current item 패널의 Sync를 클릭하거나, Structural model 패널의 Sync를 클릭하여 전체 모델을 업데이트합니다.

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형상 및 하중 효과가 업데이트되었으며, Open을 클릭하여 프로젝트 항목을 확인할 수 있습니다.

IDEA StatiCa가 열리면 설계 작업의 설정은 유지되면서 업데이트된 형상을 확인할 수 있습니다.  단, 일부 변경 사항은 유효하지 않은 설계를 초래할 수 있으므로, 이러한 변경 사항은 철저한 설계 검토 프로세스를 거쳐야 합니다.

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설계를 확인하고 조정하며, 재계산하고 부재를 규정 검토한 후 저장하고 닫습니다. 그런 다음 더 많은 접합부 또는 부재를 계속 가져와 규정 검토를 진행할 수 있습니다.

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