IDEA StatiCa 상세 모듈 3D의 전체 기능

Detail 3D는 기존에 확립된 IDEA StatiCa 상세 애플리케이션의 확장판입니다. 새로운 모델 유형인 3D를 추가하며, 이와 함께 3D 공간에서 응력장을 계산하는 방법인 3D CSFM(적합 응력장 방법)이 구현됩니다. 계산 및 검토는 ULS(극한 한계 상태)에 대해 구현됩니다.

Detail 3D의 기능 설명에 앞서, 개별 모델 엔티티 및 계산 자체에 대한 기술적 세부 사항을 확인할 수 있는 이론적 배경 문서의 존재를 언급하는 것이 좋습니다.

• IDEA StatiCa Detail – 콘크리트 3D 불연속 영역의 구조 설계

첫 번째 단계에서 사용자는 초기 화면(마법사)에서 새 모델 유형을 선택할 수 있으며, 여러 템플릿과 처음부터 모델을 입력하는 옵션도 제공됩니다.

2D 모델과 마찬가지로, 오른쪽 부분에서 설계 기준, 재료, 콘크리트 피복 등의 초기 설정을 편집할 수 있습니다.

빈 모델 또는 템플릿에서 모델을 생성한 후에는 2D 모델링 환경에서 익숙한 옵션들을 사용할 수 있습니다.

여러 프로젝트 항목을 다루는 옵션은 상단 리본에서 찾을 수 있으며, 표준 실행 취소/다시 실행 버튼, 레이블 보기 옵션, 갤러리 컨트롤, 계산 설정 및 템플릿 관리 컨트롤도 포함되어 있습니다.

또한 트리를 초기화하며, 기본적으로 DRM1이라고 불리는 첫 번째 항목에는 실제 프로젝트 항목의 기본 설정이 포함됩니다. 트리 위에서 모델을 조작하는 도구를 찾을 수 있습니다.

모델 개체

상세 애플리케이션의 모델 개체 카테고리에는 다음이 포함됩니다:

• 부재
• 지지
• 하중 전달 장치

부재는 하나만 입력할 수 있으며, 사각형 또는 다각형 형상으로 정의할 수 있습니다. 사각형 형상은 세 가지 치수로 정의되며, 다각형 옵션의 경우 2D 공간의 형상을 좌표를 이용해 표에 입력한 다음 공간으로 추출할 수 있습니다. 다각형의 일반적인 형상을 정의하려면 개별 좌표를 표에 입력하거나, 스프레드시트 프로그램(예: Microsoft Excel)에서 복사하여 붙여넣을 수 있습니다.

모델을 지지하기 위해 면 지지가 사용됩니다. 이 지지 유형은 두 가지 방식, 즉 두 가지 형상 유형으로 지정할 수 있습니다.

• 전체 면
• 폴리라인

두 경우 모두 기준 면을 선택해야 하며, 물론 자유도도 정의해야 합니다. 지지는 탄성으로 정의할 수 있으며, 지정된 면에 수직인 방향에 대해서는 압축 전용 유형을 사용할 수 있습니다. 다음 그림에서는 전체 면 번호 4에 대한 지지 입력과 압축 전용 옵션이 꺼져 있는 것을 확인할 수 있습니다.

폴리라인 입력이라는 두 번째 옵션의 경우, 부재 입력과 동일한 표를 사용할 수 있습니다. 이 경우에도 복사-붙여넣기 기능을 사용하거나 좌표를 직접 입력할 수 있습니다. 입력된 형상은 X, Y 좌표를 이용해 기준 면을 따라 이동하거나, 각도를 입력하여 회전할 수 있습니다.

폴리라인은 원하는 형상의 도심을 좌표의 원점으로 지정하도록 설정할 수도 있습니다. 이 경우 위치는 X, Y 좌표를 통해 해당 도심을 기준으로 참조됩니다.

기초에 대한 지지 강성

모델링 시 두 가지 경우를 고려할 수 있습니다. 구조물에 대한 정착을 모델링하는 경우, 지지는 무한 강체로 가정할 수 있습니다. 

기초 블록에 정착하는 경우에는 강성을 정확하게 정의해야 합니다. 또한 지지는 압축 전용으로 정의해야 합니다. 

z 방향 값(강성 Kz)은 해당 지반 종류에 따라 문헌에서 가져옵니다. 구체적인 예시는 튜토리얼에서 확인할 수 있습니다.

 이 값들은 해당 지역의 관련 문헌 권고 사항에 따라 달라집니다. 또는 지반 공학 엔지니어로부터 값을 얻을 수도 있습니다.

수평 방향(K_x 및 K_y)의 경우 상황이 좀 더 복잡합니다. 일반적인 권장 사항은 K_z 값의 약 1/10을 사용하면서 엔지니어링 판단을 함께 적용하는 것입니다.

더 정확한 접근 방식은 반복적인 절차를 사용하는 것이며, 이를 통해 저희의 권장 사항을 도출했습니다.

먼저 K_x 및 K_y를 매우 낮은 값으로 설정하고(계산상의 이유로 값을 직접 0으로 설정하는 것은 권장하지 않습니다), 예를 들어 0.1로 설정한 다음 철근 응력을 검토합니다. 

이러한 낮은 값은 비현실적인 변위를 초래하므로, 강성을 점진적으로 증가시켜 실제 상황을 더 잘 반영하도록 해야 합니다. 목표는 하단 가장자리의 철근 인장 응력을 원래 값과 가깝게 유지하면서 더 현실적인 변위 값을 얻는 것이며, 편차는 5% 미만이어야 합니다.

하중 전달 장치는 베이스 플레이트와 단일 앵커라는 두 가지 요소로 구성됩니다. 먼저 베이스 플레이트부터 살펴보겠습니다. 위치를 지정하려면 기준 면과 모서리를 선택해야 합니다. 이는 X 및 Y 거리를 측정하는 좌표의 원점을 정의합니다. 형상 정의 옵션은 직사각형과 다각형 두 가지가 있습니다.

베이스 플레이트는 압축 응력을 전달하는 접촉을 통해 콘크리트 요소에 연결되며, 사용자가 선택하면 전단 응력도 전달할 수 있습니다. 선택할 수 있는 전단 전달 메커니즘은 세 가지입니다:

• 마찰에 의한 전달
• 앵커에 의한 전달
• 전단 키에 의한 전달

소프트웨어에서는 이러한 전단 전달 메커니즘을 조합할 수 없습니다.

마찰에 의한 옵션의 경우, 마찰 계수의 설계값을 입력해야 합니다. 전단 키에 의한 옵션의 경우, 형상과 위치를 포함한 강재 프로파일을 입력해야 합니다.

베이스 플레이트의 가능한 모든 구성은 다음 문서에서 확인할 수 있습니다: Base Plates Options.

베이스 플레이트는 점 하중 또는 하중군을 전달할 수 있습니다. 점 하중의 경우, 베이스 플레이트의 임의 위치에서 6개의 내력(Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz)으로 모델을 재하할 수 있습니다. 하중군의 경우, 사용자는 힘의 위치, 크기 및 방향을 표에 입력하여 베이스 플레이트 상에 일반적인 위치 지정이 가능합니다. 베이스 플레이트는 점하중을 받으며 상부 면에 스티프너나 부재가 용접되어 있지 않다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 올바른 하중 분포를 위해서는 상대적으로 두께가 큰, 비교적 강성이 높은 베이스 플레이트를 사용하는 것이 중요합니다. 또 다른 방법은 플레이트 강성 문제를 해결하는 Stub을 사용하는 것입니다.

두 번째 하중 전달 장치인 단일 앵커를 추가하여 베이스 플레이트와 상호 연결함으로써, 예를 들어 4개의 앵커로 고정된 기둥의 베이스 플레이트를 만들 수 있습니다(아래 그림 참조). 베이스 플레이트 없이 개별 앵커만 모델링하는 것도 가능합니다.

베이스 플레이트와의 상호 연결에 대한 자세한 내용은 Theoretical background에서 확인할 수 있습니다.

위치와 형상 측면에서, 앵커는 베이스 플레이트와 마찬가지로 상대적 위치 결정을 포함하여 블록의 면과 모서리를 기준으로 참조됩니다. 물론, 콘크리트 내부의 앵커 길이와 콘크리트 표면 위의 길이를 지정할 수 있습니다.

앵커는 두 가지 유형으로 구현됩니다:

• 현장 타설 
• 접착식 앵커

현장 타설 철근의 경우, EN 1992-1-1 8.4.2절에 따라 부착 강도가 사용됩니다. 또한 이 유형의 앵커에 대해 일반 철근과 마찬가지로 정착 유형을 지정할 수 있습니다.

접착식 앵커의 경우, 사용된 접착 모르타르의 기술 데이터 시트에서 확인할 수 있는 부착 강도를 직접 입력할 수 있습니다. 부착 강도의 설계값을 입력해야 한다는 점에 유의하시기 바랍니다. 다음 문서가 값을 찾는 데 도움이 될 것입니다. 

모든 앵커 옵션은 다음 문서에서 확인하세요: Single Anchor Options

앵커와 베이스 플레이트 간 상호 연결의 거동에 대한 자세한 설명은 Theoretical background에 나와 있습니다.

하중

하중 케이스는 2D 철근 콘크리트 요소와 동일한 방식으로 정의할 수 있습니다. 즉, 각 하중 케이스에는 영구 하중 유형 또는 변동 하중 유형을 지정할 수 있습니다. 영구 하중 케이스가 먼저 모델에 적용되고, 계산이 성공적으로 완료된 후 변동 하중 케이스가 적용됩니다.

하중 임펄스 유형

각 하중 케이스에는 총 4가지 유형의 하중 펄스를 추가할 수 있습니다.

표면 하중의 정의는 표면 지점의 정의와 동일합니다. 즉, 전체 표면(Whole surface)과 폴리라인(Polyline) 두 가지 방법으로 지정할 수 있습니다. 표면 하중의 경우 당연히 하중 강도는 세 가지 일반 방향으로 입력됩니다.

힘 그룹(Group of forces)은 테이블을 사용하여 모델의 어느 위치에서든 세 방향의 힘을 지정할 수 있는 하중 엔터티입니다. 베이스 플레이트나 콘크리트 블록의 표면을 기준으로 참조할 수 있습니다. 표 형식 입력에는 스프레드시트 프로그램에서 복사-붙여넣기 기능을 다시 사용할 수 있습니다.

자중은 모든 모델에 포함되어야 합니다. 예를 들어, 휨 모멘트를 받는 콘크리트 기초는 그렇게 쉽게 전도되지 않습니다.

집중 하중은 일반 위치에서 Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz의 6개 내력을 통해 베이스 플레이트에 직접 재하할 수 있습니다. 

베이스 플레이트를 사용할 때, 이 힘을 실제 변형 가능한 베이스 플레이트에 직접 적용하면 플레이트, 앵커, 콘크리트 전체에 걸쳐 비현실적인 응력 재분배가 발생할 수 있습니다. 따라서 두 번째 옵션인 스터브를 사용하는 것이 더 적절합니다.

스터브(The Stub)

스터브는 베이스 플레이트 위쪽에 있는 기둥의 짧은 부분을 나타내며, 쉘 요소 구조로 모델링되어 내력과 플레이트 사이의 물리적으로 정확한 인터페이스 역할을 합니다. 표준 단면 데이터베이스가 사용됩니다.

6개 성분의 내력 세트(힘과 모멘트)는 스터브 하단면, 즉 기둥의 밑면에 있는 단일 지점에 적용됩니다.

구속조건은 스터브 상단면으로 힘을 전달하며, 이곳에서 힘은 자연스럽게 스터브를 통해 재분배되어 베이스 플레이트, 앵커, 콘크리트로 전달됩니다.

이 접근 방식은 기둥과 플레이트 사이의 현실적인 강성 상호작용을 유지하며, 수동 재분배나 인위적인 가정이 필요 없게 합니다.

스터브는 IDEA StatiCa 버전 25.1에서 출시되었습니다.

조합

IDEA StatiCa 상세 모듈에서의 해석은 비선형이기 때문에, 이른바 비선형 조합이 사용됩니다. 즉, 개별 하중 케이스가 계산된 후 결과가 합산되는 방식이 아닙니다. 반대로, 동일한 하중 유형의 하중 케이스들은 조합에서 정의된 각각의 계수와 함께 계산 전에 먼저 합산되며, 그런 다음 개별 조합이 계산됩니다. 이 때문에 계산을 시작하기 위한 전제 조건으로 최소 하나의 조합이 존재해야 합니다.

ULS에 대한 조합만 정의할 수 있습니다.

모델은 그룹 철근 3D로 보강할 수 있습니다. 이 철근 유형에는 다양한 옵션이 있으며, 다음 내용에서 하나씩 살펴보겠습니다. 철근 형상 정의는 다음 4가지 유형으로 지정할 수 있습니다:

• 두 점으로 정의
• 표면 모서리 위
• 여러 모서리에 걸친 표면 모서리 위
• 폴리라인 위

이러한 각 요소에 대해 직경과 재료는 물론, 철근 시작과 끝의 정착 유형도 지정할 수 있습니다.

두 점으로 정의하는 형상은 그 자체로 이해하기 쉽습니다. 두 세트의 직교 좌표 X, Y, Z를 입력하면 됩니다.

표면 모서리 위 정의는 철근을 원하는 위치에 배치할 수 있는 다양한 제어 옵션을 제공합니다. 한 레이어 내 여러 철근과 여러 레이어에 걸쳐 철근을 입력할 수 있으며, 레이어 내 및 레이어 간 철근 간격을 지정할 수 있습니다. 물론 기준 표면과 모서리도 지정해야 합니다. 다음으로, 기준 표면(아래 그림의 표면 [1])으로부터의 거리를 정의하는 표면 피복과, 측면(아래 그림의 표면 [4], [5], [2])으로부터 삽입물까지의 거리를 정의하는 모서리 피복을 설정 값 사용 또는 사용자 입력으로 지정할 수 있습니다. 활성화된 프로젝트 항목의 기본 피복 값(설정 값 사용)은 트리의 첫 번째 항목(기본적으로 DRM1로 명명됨)에서 확인할 수 있습니다. 이는 본 문서 시작 부분에서 정의되었습니다. 모서리 피복은 각 철근 그룹마다 고유한 값으로 설정할 수 있습니다.

마지막으로, 이 유형의 항목에서는 모서리 위 위치를 편집할 수 있습니다. 예를 들어 아래 그림과 같이, 사용자 정의 모서리 피복이 하단 표면 [5]에만 적용되도록 철근을 지정할 수 있습니다. 측면은 시작부와 끝부의 연장으로 제어됩니다.

또 다른 정의 유형은 여러 모서리에 걸친 표면 모서리 위입니다. 여기서는 철근이 배치될 모서리 또는 표면 목록을 다음 그림과 같이 각 표면에 대한 피복 레이어 목록과 함께 지정할 수 있습니다.

피복은 이전과 마찬가지로 설정 값 사용 옵션을 사용하여 지정할 수도 있습니다. 마찬가지로 표면 피복을 사용하여 기준 표면으로부터 철근을 오프셋하고 레이어의 수와 간격을 지정할 수 있습니다. 또한 첫 번째 모서리와 마지막 모서리로부터 끝부분을 늘리거나 줄일 수도 있습니다.

철근을 정의하는 마지막 방법은 폴리라인 위입니다. 위에서 언급한 모델 엔티티와 마찬가지로, 철근은 스프레드시트 프로그램에서 복사한 좌표 목록을 사용하여 지정할 수 있습니다. 이 경우, 더 나은 방향 확인을 위해 철근이 표시된 3D 장면을 추가로 사용할 수 있으며, 두 축을 기준으로 회전이 가능합니다.

무근 콘크리트 블록에서의 앵커링은 IDEA StatiCa 연결 모듈에서 모델링 및 규정 검토가 가능합니다. 모서리 근처의 앵커링과 같은 특정 경우에는 발생 가능한 파괴 모드로 인해 설계가 불충분하며, 추가 철근이 필요합니다. 이 기능은 연결 애플리케이션 내에서는 제공되지 않지만, IDEA StatiCa 상세 모듈로 바로 이어서 작업을 계속할 수 있습니다.

3D 상세 모듈은 콘크리트 블록으로의 앵커링과 앵커링 요소 및 콘크리트 블록 자체의 해석을 다루는 데 중점을 둡니다. 또한 연결 애플리케이션과 상세 애플리케이션 간에 직접적인 연동 기능이 구현되어 있어 작업 과정을 단순화합니다. Eurocode 또는 AISC에 따라 앵커링을 설계하는 연결 모듈 사용자는 버튼 한 번 클릭으로 모델을 연결 모듈에서 고급 3D 상세 모듈로 가져올 수 있습니다.

• 가져오기는 앵커링에 대해서만 허용됩니다. 연결 모델에 콘크리트 블록이 없는 경우, 상세 모듈로의 내보내기("RC check")는 비활성화됩니다.
• 연결 모듈의 모델은 반드시 계산되어 있어야 합니다. 결과가 없는 경우, 내보내기 아이콘("RC check")은 비활성화됩니다. 내보내기 기능을 사용하려면 콘크리트 애플리케이션에 대한 유효한 라이선스도 필요합니다. 그렇지 않으면 내보내기 옵션이 다시 비활성화됩니다.
• 가져오기/내보내기 시 콘크리트 블록은 하나만 허용됩니다.
• 일부 앵커 유형은 가져오기가 지원되지 않으며, 이른바 모서리 앵커링(edge anchoring)의 내보내기도 권장하지 않습니다. 제한 사항에 대한 자세한 내용은 다음 문서를 참조하십시오: 3D 상세 모듈의 알려진 제한 사항

가져오기되는 연결 항목

• 콘크리트 블록
• 앵커
• 베이스 플레이트
• 하중

연결 모듈의 해당 설정에 따라 설정되는 추가 정보 및 매개변수:

• 전단력 전달 방식(앵커, 전단 키, 마찰을 통한 전달)
• 재료
• 앵커리지 유형
• 단부의 앵커리지 유형
• 마찰 계수

내보낼 수 있는 앵커의 가능한 구성 및 유형은 다음 문서에서 확인할 수 있습니다:

앵커 유형

베이스 플레이트 옵션

연결 모듈에서 상세 모듈로의 단계별 내보내기

먼저 Eurocode/AISC에 따라 연결 모듈에서 앵커링 모델을 생성하고 Calculate 버튼을 클릭합니다.

결과가 존재하면 기초의 내보내기가 활성화됩니다. 리본 메뉴의 "RC Check" 버튼을 클릭하면 새로 생성될 상세 모듈 파일의 위치와 이름을 묻는 대화 상자가 나타납니다.

내보내기가 성공적으로 완료되면 상세 모듈에서 프로젝트가 생성됩니다. 콘크리트 블록과 베이스 플레이트의 형상, 앵커의 위치 및 속성, 그리고 하중이 자동으로 상세 모듈로 전달됩니다. 콘크리트 블록 하단 표면에 배치된 표면 지지는 자동으로 생성됩니다.

참고: Z 방향의 설정만 확인하면 됩니다. (기초 확대기초의 경우 압축 전용(compression-only) 지반 강성 설정을 사용하며, 연속 구조물의 경우 인장 지지도 활성화할 수 있습니다.)

이 과정에서 가장 까다로운 부분은 하중의 가져오기입니다. 연결 모듈에서 계산된 각 하중 효과에 대해 상세 모듈에서 해당 하중 케이스와 ULS 조합이 자동으로 생성됩니다.

• 베이스 플레이트는 용접부의 힘에 의해 하중을 받으며, 이는 힘의 그룹(Group of forces)으로 모델링됩니다. 베이스 플레이트 자체의 하중에 대해서는, 가져온 하중이 연결 모델의 베이스 플레이트와 강재 부재 사이 용접부의 응력을 따르는 힘의 그룹으로 표현됩니다.

• 앵커는 베이스 플레이트와 독립적으로 모델링 및 하중이 적용되며, 점 하중에 의해 축방향으로 하중을 받습니다. 앵커의 하중은 장면 상에서 서로 반대 방향을 향하는 한 쌍의 화살표로 표현됩니다. 하나의 화살표는 앵커 상단에만 작용하는 인장력을 나타내고, 다른 화살표는 베이스 플레이트에 작용하는 압축력을 나타냅니다.

"축력 전달(Transfer of axial forces)" 체크박스는 앵커가 힘에 의해 직접 하중을 받기 때문에 기본적으로 선택 해제되어 있습니다.

참고: 다음 그림은 현장 타설 플레이트(cast-in plates)에는 적용되지 않으며, 이 경우 내보내기 후 축력 전달이 올바르게 검토됩니다. 그 이유는 이론적 배경 문서에서 확인할 수 있습니다.

• 전단력은 연결 모듈의 설정에 따라 앵커, 전단 키, 마찰 중 하나의 방식으로 전달됩니다. 전단력이 앵커에 의해 전달되는 경우, "전단력 전달(Transfer of shear)" 체크박스를 선택 해제하여 특정 앵커를 끌 수 있습니다.
• 마찰 또는 전단 키가 설정된 경우, 앵커의 전단력은 모델에서 절대 고려되지 않습니다(체크박스가 선택되어 있더라도).

그런 다음 위에서 언급한 도구를 사용하여 필요한 철근을 추가하고 모델을 계산합니다. 접착식(사후 설치) 앵커의 경우 제조사의 매개변수에 따라 설계 부착 강도(Design Bond strength)를 설정하는 것을 잊지 마십시오.

또한 지정된 하중이 콘크리트 블록을 전도시키지 않는지 확인하는 것도 좋은 방법입니다. 전도는 자중이나 충분한 압축 수직력으로 방지할 수 있습니다. 합력이 양(+)의 연직력인 경우(블록이 지지부에서 들어올려지는 경우), 계산도 실패합니다.

콘크리트는 인장에 저항하지 않으므로, 하단 철근과 지지부 사이의 피복은 벗겨지게 됩니다.

아래 그림에 나타난 베이스 플레이트 또는 앵커에 작용하는 가져온 힘에 대한 자세한 설명은 이론적 배경 문서에서 확인할 수 있습니다.

연결 모듈에서 상세 모듈로의 단방향 동기화

연결 애플리케이션은 상세 모듈 프로젝트를 최신 연결 모듈 데이터와 동기화할 수 있는 "기존 항목 업데이트(Update Existing)" 기능을 제공하여, 모델을 처음부터 다시 만들 필요를 없애줍니다.

업데이트 과정에서는 다음 데이터가 동기화됩니다:

• 콘크리트 블록: 형상 및 재료
• 베이스 플레이트 / 현장 타설 플레이트: 형상 및 재료
• 앵커 / 패스너: 형상 및 재료
• 하중 데이터: 하중 케이스, 임펄스, 조합

설정은 가져오기/동기화되지 않으므로, 규정은 항상 올바르게 설정해야 합니다.

업데이트 중, 원래 연결 모듈에서 생성된 항목은 다음과 같이 처리됩니다: 기존 항목은 새 데이터로 업데이트되고, 연결 모듈에 더 이상 존재하지 않는 항목은 삭제되며, 연결 모듈의 새 항목은 상세 모듈 프로젝트에 추가됩니다. 상세 모듈에서 직접 생성한 항목(음의 체적, 절단, 불리언 연산, 철근, 플레이트, 앵커, 하중 케이스 등)은 변경되지 않고 그대로 유지됩니다.

업데이트하기 전에 시스템은 백업 생성을 요청하며, 이전 상태로 복구할 수 있도록 백업은 동일한 폴더에 자동으로 저장됩니다.

이 작업 흐름은 연결 모듈과 상세 모듈 양쪽에서 여러 프로젝트 항목을 지원합니다. 연결 모듈 프로젝트 항목을 복사하여 변형(variant)을 생성한 후, 해당 상세 모듈 프로젝트와 동기화할 수 있습니다. 여러 프로젝트 항목을 포함하는 상세 모듈 프로젝트에 대해서도 업데이트가 지원되어, 모든 관련 데이터가 일관되게 유지될 수 있습니다.

참고: IDEA StatiCa 버전 24.1에서 EN 기준으로 처음 출시되었습니다. 이후 AISC 구현, 앵커링 요소 옵션 추가, 제한 사항 개선 등을 통해 점진적으로 개선되었습니다. 전체 기능을 포함한 이 문서는 버전 26.0부터 적용됩니다. 개별 변경 사항은 릴리스 노트에서 확인할 수 있습니다.

결과 표시는 2D 상세와 매우 유사합니다. 하지만 콘크리트 결과와 앵커 결과에서는 몇 가지 주요한 차이점이 있습니다. 다음 섹션에서는 언급된 차이점을 중심으로 사용 가능한 모든 결과를 살펴보겠습니다. 검토 탭에서는 총 4가지 유형의 결과를 볼 수 있습니다:

• 요약
• 규정 기반 강도 및 앵커 검토
• 철근의 정착
• 기타 추가 결과

요약 결과의 응력 흐름은 콘크리트 내 압축 주 응력 벡터와 철근 및 앵커의 이용률을 보여주어 기본적인 개요를 제공합니다. 

콘크리트, 철근 및 앵커의 강도 검토

강도 검토에서는 콘크리트의 응력 및 변형률 재분배를 표시할 수 있습니다. 결과 툴바 상단 리본에서 표시할 항목을 제어할 수 있습니다. 또한 비율 σ_c,eq/σ_lim과 ε/ε_lim 뿐만 아니라 소성 변형률, 삼축 구속 정도 σ_c3/σ_lim, 그리고 콘크리트의 주 응력 방향도 표시할 수 있습니다. 강도의 모든 결과는 극한한계상태(ULS)와 관련이 있습니다.

참고: 압축된 베이스 플레이트 바로 아래에서 등가 주 응력 σ_c,eq가 0으로 나타나는 것을 확인할 수 있습니다. σ_c,eq가 정의되어 있는 이론적 배경을 참고하십시오. 또는 잘 알려진 삼축 시험을 사용하여 이 현상을 설명하고 검증한 다음 검증 문서를 참고할 수 있습니다: 삼축 응력 – 활성 구속 효과

재료는 속성에서 전환할 수 있습니다. 

철근에 대한 검토도 매우 유사한 방식으로 수행되며, 여기서도 한계값과 계산된 응력/변형률 - σ_s/σ_lim, 그리고 ε_s/ε_lim을 비교합니다.

앵커의 경우 두 가지 검토를 수행합니다. 하나는 철근과 동일하게 한계값 - σ_s/σ_lim, 그리고 ε_s/ε_lim을 비교하는 것입니다.

참고: 각 앵커는 극단적인 경우로 자동 계산되는 여러 위치에서 검증되는 것을 확인할 수 있습니다.

설계 규정에 따른 앵커의 규정 검토

또한 설계 규정 기반 검토(EN, ACI/AISC, AUS)가 있으며, 이는 해당 규정에 따라 경험적으로 수행됩니다. 고려되는 특정 규정은 설정에서 확인할 수 있으며, 사용된 앵커링 유형(콘크리트와 직접 접촉하는 베이스 플레이트, 그라우팅된 베이스 플레이트, 간격이 있는 베이스 플레이트)에 따라 다른 규정을 선택하는 것도 가능하며, 지역 관행에 기반한 필요 규정도 선택할 수 있습니다.

구현된 규정: EN 1992-4, EN 1993-1-8, EN 1994-1-1, ACI318-19, AISC 360-16, AS3600, AS 5216, AS 4100

규정 설정은 프로젝트 설정에서 변경할 수 있으며, 프로젝트 생성 시 선택한 규정에 따라 챕터가 표시됩니다. 연결 모듈에서 가져올 때는 동일한 규정이 설정되어 있는지 확인하는 것이 좋습니다.

이론적 배경 챕터 - 극한한계상태 검토에서는 사용된 모든 공식을 포함하여 각 검토를 상세히 설명합니다.

철근의 정착

정착 검토는 부착 응력과 철근 및 앵커에 작용하는 총력에 대한 정보를 제공합니다.

표면 지점 반력

반력 및 하중 섹션에는 표면 지점 반력을 표시하는 옵션이 포함되어 있습니다. 반력은 두 가지 모드로 볼 수 있습니다:

• 강도 – 표면 반력은 등고선(isoband)을 사용하여 콘크리트 블록의 지지된 면에 표시되며, 지지 영역 전체에 걸친 분포를 나타냅니다.

• 합력 – 각 지점에 대한 합력 반력은 지점의 무게 중심에 화살표로 표시되며, 크기와 방향을 나타냅니다.

두 모드 모두에서 반력은 지점의 전체 좌표계(GCS) 또는 국부 좌표계(LCS)로 표시할 수 있습니다.

속성 그리드의 새 테이블에는 개별 지점에 대한 요약 반력이 나열되며, 전체 좌표 또는 국부 좌표로도 볼 수 있습니다.

또한, 반력 분포는 사용자가 생성한 단면 뷰에서 시각화할 수 있습니다.

추가 고급 결과

마지막으로, 애플리케이션에서 보조 결과를 볼 수 있습니다 - 변형, 철근비, 그리고 텐서 콘크리트 값입니다. 첫 번째 유형인 변형은 ULS 비선형 모델의 배율이 적용된 변형을 표시할 수 있습니다.

철근비는 인장 강성 효과를 계산하는 데 사용된 값을 보여줍니다.

텐서 콘크리트 값을 통해 콘크리트 내 주 응력의 크기와 방향을 표시할 수 있습니다. 

결과 섹션도 사용할 수 있습니다.

Section 결과를 통해 콘크리트 요소 내부의 응력을 파악할 수 있습니다. 원하는 개수의 단면을 어떤 평면에서든 생성할 수 있습니다.

3D 모델의 경우, 콘크리트에 대한 결과 표시 옵션인 Section 결과가 있습니다. 단면을 정의하거나 수정하려면 화면 오른쪽 상단의 뷰 컨트롤에 있는 section 버튼을 사용해야 합니다.

그런 다음 section 버튼을 켜기만 하면 지정된 단면을 통해 결과가 표시됩니다.

또는 뷰를 3D에서 2D로 전환하여 선택한 단면을 2D로 더 명확하게 표시하는 옵션도 있습니다.

응력 검토 

결과와 3D 상세 모듈에 구현된 이론을 더 잘 이해할 수 있도록 아이콘 표시가 크게 개선되었습니다. "Strength" 섹션의 콘크리트 응력 평가 부분에서 새로운 아이콘과, 무엇보다도 기본 이론을 설명하는 툴팁을 확인할 수 있습니다. 이 툴팁은 이론적 배경과 대응됩니다.

IDEA StatiCa 버전 24.0.2에서 출시되었습니다

당사 애플리케이션의 표준 방식대로, 모든 결과는 이론적 배경, 사용자 단락 등을 포함한 자동 생성 보고서로 출력할 수 있습니다.