프리스트레스트 부재의 자중 (Detail 모듈)

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이 문서에서는 특히 후장 긴장의 경우, 자중을 프리스트레싱 하중 유형으로 설정하는 것이 왜 중요한지 알아봅니다.

하중 케이스는 지정된 하중 유형에 따라 3단계 증분으로 적용됩니다. 아래 그래프에서 SLS에 사용되는 응력-변형률 다이어그램을 확인할 수 있습니다. 탄성계수의 증분 및 변화가 표시됩니다.

  • 프리스트레싱 하중 유형
  • 영구 하중 유형
  • 변동 하중 유형
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예제인 단경간 후장 긴장 보는 자중을 영구 하중 유형으로 설정하는 경우와 프리스트레싱 하중 유형으로 설정하는 경우의 차이를 보여주기 위해 작성되었습니다. 

단기 손실은 사용자 정의로 설정됩니다. 단기 손실 후의 값은 1225MPa입니다. SLS에 대한 장기 손실은 0%로 설정됩니다.

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자중을 영구 하중 유형으로 설정한 경우

계산의 첫 번째 단계(첫 번째 증분)에서 프리스트레싱 하중 유형(P100%)이 적용됩니다. 자중을 영구 유형으로 설정했기 때문에 이 단계에서는 프리스트레싱만 적용됩니다. 아래 그림에서 계산 후 텐던의 결과 응력(단기 손실 후)을 확인할 수 있습니다.

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Z 방향 변형은 양수입니다(자중 미적용).

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계산의 두 번째 단계(두 번째 증분)에서 자중을 포함하는 영구 하중 유형(G100%)이 적용됩니다. 보의 변형은 다음과 같습니다:

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두 번째 증분에서 텐던의 응력은 1365 MPa입니다. 이는 지정값의 111%에 해당합니다. 이는 텐던의 응력이 계산의 첫 번째 단계와 두 번째 단계 사이에서 케이블에 인접한 콘크리트 섬유의 변형률 차이에 의해 증가하기 때문입니다(보의 처짐으로 인한 추가 응력).

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 이를 방지하는 방법은 아래를 참조하십시오.

자중을 프리스트레싱 하중 유형으로 설정한 경우

동일한 경우에서 자중만 프리스트레싱 하중 유형으로 지정합니다.

계산의 첫 번째 단계에서 프리스트레싱 하중 유형이 적용됩니다. 이 경우 자중과 프리스트레스가 프리스트레싱 하중 유형으로 설정됩니다. 케이블의 응력은 지정된 1225 MPa입니다.

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자중이 이미 계산의 첫 번째 단계에서 정의되어 있으므로, 보의 변형은 계산의 첫 번째 단계와 두 번째 단계에서 동일합니다. (다른 장기 하중이 정의되지 않음).

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결론

자중프리스트레싱 하중 유형으로 지정된 경우, P100%+G100% 상태에서의 텐던 응력은 설정값과 동일합니다. 기타 장기 하중은 나중에 구조에 적용될 영구 하중 유형에 포함될 수 있으며, 따라서 텐던 응력에 영향을 줄 수 있습니다.

애플리케이션에서 첫 번째 및 두 번째 계산 단계에 대해 서로 다른 크리프 계수를 설정할 수 있습니다. 이는 다른 영구 하중의 적용 시점을 시뮬레이션할 수 있음을 의미합니다.

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예제에서 사용된 두 크리프 계수 모두 2.5의 값을 가졌음을 참고하십시오.

계산의 두 번째 단계에서 변형의 차이(-50.1 mm 대 -58.3 mm)는 주목할 만합니다. 이 값들은 잠재적인 부정확성을 나타냅니다.

권장 작업 방식은 항상 자중을 프리스트레싱 하중 유형으로 설정하는 것입니다.

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