설계 규정에 따르면 변형으로 인해 발생하는 관련 내력이나 모멘트의 증가 또는 기타 구조적 거동의 변화를 무시할 수 있는 경우, 구조물에 1차 해석을 사용할 수 있습니다.
이러한 증가를 무시할 수 있는지 여부를 평가하기 위해 임계 좌굴 계수 αcr을 사용할 수 있습니다. 좌굴 계수가 15보다 큰 경우(소성 설계의 경우) 또는 10보다 큰 경우(플레이트의 응력이 탄성 영역에 있는 경우), 연결을 포함한 부재에 대한 전체 좌굴을 무시할 수 있습니다.
국부 좌굴은 개별 플레이트(스티프너, 기둥 웨브)에 적용되며, 해당 한계 좌굴 계수는 설계 규정과 연구 실험에 따라 설정됩니다. 국부 좌굴의 영향은 좌굴 계수가 다음과 같은 경우 무시할 수 있는 것으로 간주됩니다:
- ≥ 2 - 4면 지지 플레이트의 경우
- ≥ 3 - 3면 지지 플레이트의 경우
- ≥ 4 - 2면(인접) 지지 플레이트의 경우
- ≥ 15 - 2면(반대편) 지지 플레이트의 경우
영상에서는 좌굴 계수와 좌굴 형상을 고려하여 다양한 유형의 좌굴과 이를 다루는 방법을 확인할 수 있습니다.
분석 대상 부재에서 예상할 수 있는 좌굴 유형에 대한 보다 포괄적인 설명은 선형 좌굴 해석(LBA)에 관한 문서를 참고하세요.
특정 사례에서 좌굴 결과를 평가하는 방법은?
먼저, 좌굴 해석을 통해 탄성 임계 좌굴에 도달하는 최소 힘 증폭 계수 αcr을 결정해야 합니다. IDEA StatiCa는 결과 테이블에 좌굴 계수를 제공하며, 각 계수에 대한 좌굴 형상은 3D 뷰에서 확인할 수 있습니다.
전체 해석에 대한 한계값은 EN 1993-1-1:2005 Cl. 5.2.1에서 확인할 수 있습니다.
예제 1
첫 번째 예제에서는 연결 플레이트로 연결된 보에 압축력이 가해집니다.
기하학적 선형 계산 결과가 제공되며, 첫 번째 계수는 8.76입니다. EN 1993-1-1:2005 Cl. 5.2.1에 따르면 한계값은 15이며, 이는 이 접합부가 보 자체의 안정성에 대해 중요하기 때문입니다. 따라서 결론적으로 이 연결은 좌굴 해석을 통과하지 못했습니다. 더불어 이러한 편측 연결 플레이트는 압축력이 작용하는 이 브레이싱 구성에서 위험할 수 있습니다.
거셋 플레이트의 좌굴 내력을 계산하는 방법은 여기서 자세히 확인하세요.
예제 2
반면, 연결 부위의 대부분의 플레이트의 경우 국부 좌굴이 발생할 수 있으며, 철저한 분석이 필요한 임계 좌굴 계수 αcr의 최댓값은 일반적으로 더 작습니다. 스티프너와 전단을 받는 기둥 패널의 경우, 임계 좌굴 계수가 3보다 크면 좌굴을 고려할 필요가 없는 것으로 검증되었습니다.
각 구성요소에 대해 적절한 한계값을 결정하고 판단해야 합니다. 이 예제는 첫 번째 좌굴 모드가 계수 αcr = 8.76 >> 3인 스티프너의 좌굴 모드임을 보여줍니다. 이 예제에서 첫 번째 좌굴 모드는 위험하지 않습니다.
좌굴 해석을 수행하고 결과를 처리할 때는 엔지니어링 판단이 필요합니다. 문제는 임계 좌굴 계수의 전체 한계값 또는 국부 한계값을 언제 사용할지이며, 올바른 답을 얻으려면 설계된 구조물의 위상 구조와 구조 시스템에 대한 지식이 필수적입니다. IDEA StatiCa는 접합부의 어느 부분이든 좌굴 형상과 임계 계수를 제공할 수 있지만, 규정에 따른 좌굴 규정 검토를 제공하지는 않습니다.
좌굴 형상의 결과가 음수 값을 제공하는 경우, 이는 계산이 실패했거나 결과가 잘못되었다는 의미가 아닙니다. 이러한 경우 정확히 어떤 일이 발생하는지는 이 지식 베이스 문서에서 설명합니다.
부재 좌굴 해석 평가에 대한 실제 예제 하나가 이 웨비나 영상에서 소개되었습니다:
이론적 배경
좌굴 주제와 IDEA StatiCa 솔루션에 대한 더 깊은 이해를 위해, 이론적 배경 문서에서 좌굴 해석에 관한 필수 정보를 읽어보세요.
IDEA StatiCa 연결 모듈 - 강구조 연결의 구조 설계
튜토리얼
모델을 설정하고 해석을 실행하는 단계별 튜토리얼을 작성했습니다. 아래 링크를 확인하세요:
