강성 분석

IDEA StatiCa Connection의 강성 분석을 사용하여 접합부가 힌지, 반강체 또는 강체인지 판별합니다. 연결의 분류는 선택한 국가 기준에 따릅니다.

강성 분석의 결과로 모멘트-회전 다이어그램과 여러 값이 포함된 표를 얻을 수 있습니다. 곡선과 선택한 기준에 따라 접합부는 다음과 같이 분류됩니다: 

• 힌지
• 강체
• 반강체

강성을 올바르게 분석하려면 추가 매개변수를 설정해야 합니다

• 부재의 이론적 길이 
• 적절한 하중 - N, My, Mz 또는 조합 (적용 힘은 1 kN/1 kNm/kip/kip.ft 이상이어야 함)
• 가새 시스템 매개변수

My 및 Mz에 대한 이론적 길이 [m]는 분석 대상 부재의 노드 간 거리로 정의되며, 분류 목적으로만 사용됩니다(실제 강성값 계산에는 사용되지 않음).

가새 시스템(가새 골조) 옵션은 EN 1993-1-8에 따른 유로코드 프로젝트에서 사용할 수 있습니다.

이 유형의 분석에 대해 읽을 수 있는 여러 정보 출처가 있습니다. 이론적 배경의 일반 부분, 블로그 게시물 연결 강성에 주목해야 하는 이유 및/또는 해당 주제에 관한 웨비나(아래 참조)를 시청하시기 바랍니다.

강성 결과를 전체 유한요소 모델과 결합하려면 연결 강성 및 전체 해석에서의 활용 문서를 참조하고/또는 유한요소 모델에 회전 강성을 적용하는 방법 동영상을 시청하십시오.

문서 끝부분에서 여러 단계별 튜토리얼을 찾을 수 있습니다.

강성 평가를 위한 모델

연결 자체의 회전 강성 k_joint와 이에 대응하는 회전 θ₂를 평가하기 위해, 전체 변형 θ_tot에서 부재 변형에 할당된 강성 부분 θ₁을 뺍니다.

부재의 회전 θ₁은 모든 부재 간 이상적인 강체 연결을 가진 모델에서 평가됩니다. 전체 회전 θ_tot은 실제 제작 작업이 적용된 모델에서 평가됩니다.

강성 분석에서 얻은 결과는 k_joint 및 θ₂에 해당합니다.

S_j,ini의 무한대 또는 매우 높은 값

S_j,ini와 S_j,s가 무한대 강성을 나타내는 경우, 이는 강성 곡선이 너무 가파르게 다이어그램에서 실질적으로 90°를 이루어 접선이 무한대로 나타남을 의미합니다. 이는 항상 반강체 분류 경계에서 멀리 떨어진 강체 연결을 의미하므로 정확한 값은 중요하지 않습니다. 즉, 연결이 완전히 강체임을 나타냅니다.

이론적 배경

이론적 배경에서 강성 분석에 관한 핵심 정보를 읽어보십시오. 위에서 언급한 설정은 해당 일반 부분에 설명되어 있습니다.

강성 분석 및 결과에 관한 이론적 배경의 일반 부분:

강구조 접합부의 강성 분석 및 변형 능력

지원되는 각 국가 기준에 대한 이론적 배경의 세부 부분:

• 유로코드(EN)에 따른 접합부 분류
• 미국 기준(AISC)에 따른 강구조 접합부 분류
• 캐나다 기준(CISC)에 따른 강구조 접합부 분류
• 호주 기준(AS)에 따른 접합부 분류
• 인도 기준(IS)에 따른 강성 분류
• 홍콩 기준(HKG)에 따른 강성 분류
• 중국 기준(GB)에 따른 접합부 분류
• 러시아 기준(SP)에 따른 접합부 분류

연결 강성 및 검증에 관한 기타 문서

다음 문서에서 더 자세한 정보와 일부 검증 연구를 찾을 수 있습니다. 일부는 Wald 교수와 그의 팀이 저술한 "구조용 강구조 연결의 고급 설계를 위한 벤치마크 사례" 책의 일부입니다. 

• 연결 강성 및 전체 해석에서의 활용
• 강성 분석 - W형강과 HSS 모멘트 연결(AISC)
• 개단면 볼트 접합부의 휨 강성
• 개단면 용접 접합부의 휨 강성
• 연결 강성에 주목해야 하는 이유 (블로그 게시물)

웨비나 및 동영상

과거에 연결 강성 주제에 관한 여러 웨비나를 개최하였습니다. 또한 애플리케이션 사용 방법을 설명하는 다른 동영상도 있습니다. 실제 프로젝트에서 영감을 얻고 계산 모델을 올바르게 설정하기 위한 힌트를 찾을 수 있습니다.

Connection Wednesdays - 강성 분류

이 웨비나에서는 강성 분류와 관련된 규정 요구사항을 간략히 검토합니다. 이후 처음에 모멘트 저항으로 설계될 실제 골조의 연결을 설계합니다. 반강체 구성을 적용하고 예측된 거동을 전체 해석 구조에 적용합니다. 이 과정에서 일반적인 질문들을 살펴보고 설계에 미치는 영향을 평가합니다.

Connection Wednesdays - 혁신적인 접합부 강성 분석

웨비나에서 흥미로운 강구조 접합부의 모델링, 하중 적용 및 규정 검토의 전체 워크플로를 확인할 수 있습니다. 

Connection Wednesdays - Ružomberok 주거 접합부

플랫폼 접합부는 일반적으로 힌지여야 하지만, 현실이 그렇게 단순하지 않다면 어떻게 해야 할까요? 접합부 강성 분석을 올바르게 입력하는 방법은 무엇인가요? 골조 접합부 강성 분석과 유한요소 모델에 대한 강성의 영향을 확인하십시오.

유한요소 모델에 회전 강성을 적용하는 방법

접합부의 강성은 반강체 연결의 전체 구조 설계에서 중요하고 필수적인 요소입니다. 접합부의 강성을 어디서 계산할 수 있으며, 설계에 어떤 강성을 사용해야 하는지가 핵심 질문입니다. 

자카르타 벨로드롬 접합부의 설계 및 규정 검토

다음 웨비나 녹화는 강성 분석 다이어그램이 어떻게 구성되는지, 설정은 무엇인지, 어떤 결과를 얻을 수 있는지 설명합니다.

버전별 업데이트

다음 기능들은 IDEA StatiCa 릴리스 노트의 일부이며 강성 분석과 관련이 있을 수 있습니다. 링크 아래의 전용 문서에서 기능에 대해 자세히 읽어보십시오. 

볼트 및 용접 파괴에 의해 제한되는 회전 능력(강성 분석) (버전 21.0)

모멘트-회전 곡선의 CSV 및 DXF 내보내기 (버전 22.0)

튜토리얼

모델을 설정하고 분석을 실행하기 위한 단계별 튜토리얼을 제작하였습니다. 아래에서 링크를 확인하십시오:

강구조 연결의 강성 분석(EN)

강구조 연결의 강성 분석(AISC)

헌치 보의 회전 강성