이론적 배경
용접 모델에 대한 필수 정보는 이론적 배경에서 확인하십시오. 일반 부분에서는 계산 모델 자체를 설명합니다:
지원되는 각 국가별 표준에 대한 이론적 배경의 세부 부분:
IDEA StatiCa에서 용접부는 어떻게 작동하나요?
하중 재하 시 응력이 어떻게 발전하는지, 그리고 긴 용접부를 따라 응력이 어떻게 분포하는지에 대한 명확한 데모는 IDEA StatiCa에서 용접부는 어떻게 모델링되는가 기사에서 확인할 수 있습니다.
또한, 용접부와 용접 연결에 대해서는 저희 블로그 게시글 용접 강구조 연결 – 걱정해야 할까, 안 해도 될까? 및 향상된 제작 방식으로 용접 비용 절감하기(용접부를 통한 하중 전달과 압축 상태의 접촉의 조합에 대해 논의)에서도 다루고 있습니다.
용접 사이즈 및 길이
용접 사이즈를 정의하는 방식은 지역에 따라 다릅니다. IDEA StatiCa가 용접 사이즈를 어떻게 정의하는지, 또는 용접부의 정확한 길이를 알아야 할 경우 용접 사이즈 및 길이 기사를 읽어보십시오:
검증
저희 지원 센터에서는 다양한 용접 연결 모델의 성능을 설명하는 여러 검증 연구와 실험실 테스트와의 비교 자료를 확인할 수 있습니다.
버전별 업데이트
다음 기능들은 IDEA StatiCa의 릴리스 노트에 포함되어 있으며 용접부와 관련이 있을 수 있습니다. 링크된 전용 기사에서 각 기능에 대해 자세히 알아보십시오:
누락된 용접부 확인 (버전 20.1)
연결부의 용접되지 않은 부분을 사용자가 자동으로 찾을 수 있도록 도와주는 유용한 도구를 추가했습니다. 이는 연결 모델을 분석하여 잠재적으로 누락된 용접부를 찾는 유틸리티입니다.
권장 용접부 가져오기 (버전 20.1)
CAD 소프트웨어에서 연결부를 가져올 때, 이제 권장 용접부를 추가하는 옵션이 제공됩니다.
맞대기 용접 모델 업그레이드 (버전 20.1)
에지-투-서페이스 맞대기 용접에 대한 사이즈가 수정되었습니다.
Eurocode (EN) 및 Indian Standard (IS)에 따른 용접부 검토 세부사항 (버전 21.1)
표준을 준수하고 설계의 안전성을 확보하기 위해, 용접부 규정 검토에서 고려되는 강도값은 EN 및 IS 표준에 대한 모재 강재의 강도값과 용접 재료 자체로부터 새롭게 계산됩니다.
용접 및 접촉 작업 결합 (버전 22.1)
버전 22.1부터는 용접 작업과 접촉 작업을 결합할 수 있습니다.
플레이트 및 용접부 충돌 검사 (버전 22.1)
플레이트와 모델의 일부가 다른 플레이트 및 부재와 충돌하는 방식으로 배치될 수 있습니다.
용접 단면의 용접부 검토 (버전 23.0)
이제 IDEA StatiCa는 용접 단면을 가진 부재의 길이방향 용접부를 검토할 수 있습니다.
향상된 용접부 검토 시각화 (버전 23.0)
유한요소법을 이용한 용접부 검토는 전통적인 설계 계산과는 다릅니다. 전통적인 계산에서는 작은 편심, 변형, 비틀림, 포아송 계수 등이 무시될 수 있습니다.
Eurocode의 볼트 및 용접부에 대한 상세 검토 개선 (버전 23.0)
IDEA StatiCa 연결 모듈의 상세 검토가 개선되었습니다. Eurocode에 따른 철저한 정보와 권장 사항이 검토 테이블 및 보고서에 제공되어, 엔지니어는 볼트 및 용접부의 설계와 규정 검토를 더 잘 파악할 수 있습니다.
사용자 정의 용접봉 (버전 23.1)
용접 재료는 MPRL(재료 및 제품 범위 라이브러리)에서 편집 가능한 항목입니다. 이를 통해 연결된 플레이트의 강재 등급과 독립적으로 용접봉을 정의할 수 있습니다.
사용자 정의 용접 재료를 추가하려면 재료 탭으로 이동하여 용접 재료를 추가하고 편집 으로 속성을 수정하십시오.
3D 장면에서 강조 표시되는 일반 용접부 (버전 23.1)
더 나은 방향 파악을 위해 연결 애플리케이션의 3D 장면에 간단한 개선 사항이 적용되었으며, 특히 CAD 애플리케이션에서 BIM 링크를 통해 가져온 대형 연결 모델에서 유용합니다.
일반 용접 또는 접촉 작업이 선택되면, 3D 장면에서 해당 용접부가 (기본적으로) 주황색으로 강조 표시됩니다.
플레이트보다 강한 용접봉에 대한 경고 (버전 23.1)
연결 애플리케이션의 규정 설정에서 상세 검토 가 활성화되어 있을 경우, 용접봉 재료가 용접되는 플레이트보다 강할 때 사용자에게 경고가 표시됩니다. 이는 설계 안전 기준을 보장하는 데 도움이 됩니다.
이는 Eurocode (EN) 및 Indian standard (IS)에 적용되며, 이 표준들은 용접 강도가 연결된 플레이트 중 더 작은 극한 강도에 의해 결정된다는 조항과, 용접봉의 첨가 재료가 모재보다 강해야 한다는 요구사항을 포함하고 있습니다 (EN 1993-1-8 – 4.5.3.2 및 IS 800:2007 - 10.5.7.1.1).
동일한 플레이트를 연결하는 용접부 및 볼트에 대한 경고 (버전 23.1)
용접과 볼트, 또는 볼트와 프리로드 볼트를 결합한 연결 설계는 안전하지 않으며 규정에서 허용하지 않습니다. 연결 애플리케이션은 프로젝트에서 이러한 워크플로가 사용될 경우 적절하고 안전한 설계를 보장하기 위해 자동으로 알려줍니다.
연성/전강도/초과강도에 대한 용접부 자동 설계 (버전 24.0)
자동 용접 사이징은 각 용접부에 대한 번거롭고 시간이 많이 소요되는 수동 입력과 검토를 제거합니다. 자동화 알고리즘을 통해 IDEA StatiCa는 용접 연결의 더 빠른 모델링과 절대적으로 안전한 설계를 제공합니다.
용접부 용량 추정을 통한 자동 용접 사이징 (버전 24.0)
자동 용접 사이징은 각 용접 사이즈를 수동으로 조정해야 하는 번거롭고 시간이 많이 소요되는 문제를 해결합니다. 이를 자동화함으로써 IDEA StatiCa는 설계 프로세스 속도를 크게 향상시키고 프로젝트 전반에 걸쳐 더 일관된 용접 설계를 촉진합니다.
부분 용입 그루브 용접 (PJP) (버전 24.0, 24.1, 25.0)
IDEA StatiCa 연결 모듈에 부분 용입 그루브 용접, 즉 부분 용입 맞대기 용접(간단히 PJP 용접)이 통합됨으로써, 필릿 용접과는 구별되는 PJP 맞대기 용접의 특정 요구사항을 다룰 수 있게 되었습니다.
부분 용입 용접의 사이즈는 입력된 값과 동일한 값으로 해석에 반영됩니다. IDEA StatiCa는 공칭 용접 사이즈의 감소와 같은 어떠한 조정도 적용하지 않으며, 이는 입력 이전에 사용자 측에서 처리해야 할 사항입니다.
용접부 요소 관련 경고 (버전 24.1)
다음 두 가지 유형의 경고가 내장되어 있습니다:
- '에지-투-에지 연결로 인해 용접 유형이 맞대기 용접으로 변경됨' (모델링 작업으로 인한 용접 유형 변경)
- '기하학적 제약으로 인해 용접부가 생성되지 않음' (기하학적 부정확성으로 인해 용접부 생성이 실패한 상황을 다룸)
현지 엔지니어를 위해 버전 25.0에서는 Eurocode의 PJP 용접, 미국 엔지니어뿐만 아니라 새로운 ACI 구현, 중국 표준에 대한 앵커링 검토, 영국과 미국 용어의 구분 등 여러 개선 사항을 제공합니다.
용접 확산 영역이 버전 25.0에서 약간 변경되었습니다. 다음 기사에서는 이제 힘이 용접부를 통해 한 플레이트에서 다른 플레이트로 어떻게 분포되는지 명확하게 설명합니다.
용접 확산 영역은 맞대기 용접과 필릿 용접 간에 크게 다릅니다. 플레이트 에지에서 다른 플레이트 표면까지의 확산 영역은 다음 그림에 따라 정의됩니다:
에지 플레이트에서 나오는 힘은 표면 플레이트의 노드가 용접 확산 영역에 얼마나 가까운지에 따라 표면 플레이트의 노드로 분배됩니다.
버전 25.0의 변경 사항은 무엇을 의미합니까?
- 맞대기 용접의 확산 영역이 감소했습니다
- 필릿 용접의 확산 영역이 이제 필릿 용접 사이즈를 더 정확하게 반영합니다
- 표면 플레이트의 두께는 이제 용접 확산 영역과 무관합니다
변경 사항은 왜 이루어졌습니까?
- 최근 저희는 University of Coimbra 및 ISISE와 함께 공동 프로젝트를 진행했습니다. 이 프로젝트의 목표는 Abaqus(솔리드 유한요소를 사용하는 범용 유한요소 소프트웨어 패키지)에서 일련의 수치 모델을 만들고 그 결과를 IDEA StatiCa 연결 모듈(쉘 유한요소)과 비교하는 것이었습니다. 중점은 용접된 보-기둥 모멘트 연결에 있습니다. 비교 결과는 다음과 같습니다:
- 기둥에 상당한 압축력이 없는 압연 기둥의 결과는 잘 일치합니다
- 맞대기 용접된 기둥의 결과는 약간 비보수적입니다(5.8% 정도). 이러한 이유로 맞대기 용접에 대한 용접 확산 영역을 축소하는 변경이 이루어졌습니다.
원형 플레이트 용접 (버전 26.0)
원형 보강 플레이트는 얇은 웹을 보강하는 데 일반적으로 사용되지만, 버전 26.0 이전에는 이러한 플레이트에 대해 직접 용접부를 정의할 수 없었습니다.
그 결과, 사용자는 우회 방법에 의존해야 했으며, 일반적으로 DXF에서 플레이트를 다각형으로 가져오는 방식을 사용했는데, 이는 불필요한 단계를 추가하고 모델링 효율성을 저하시켰습니다.
이번 업데이트를 통해 원형 형상의 보강 플레이트에 대해 직접 용접부를 정의할 수 있게 되었습니다. 플레이트는 원형 강관 단면과 유사하게 내부적으로 세그먼트로 이산화되어 정확한 해석 거동을 보장합니다. 세그먼트 수는 전체 프로젝트 설정을 따르며, 모델 전반에 걸쳐 일관성을 제공합니다.
웨비나 및 동영상
저희는 그동안 용접 연결의 모델링에 관한 여러 웨비나를 진행해 왔습니다. 다음 녹화 영상에서 영감을 얻으실 수 있습니다:
IDEA StatiCa의 용접부 및 볼트 (AISC)
이 웨비나 세션에서는 볼트와 용접부에 관한 이론과 IDEA StatiCa에서 이들이 어떻게 모델링되는지 다룹니다. 또한 이 두 구성 요소의 작업 방식과 몇 가지 팁도 자세히 설명합니다. 마지막으로 결과의 해석과 AISC 요구사항을 충족하는지 확인하는 데 사용되는 공식이 설명됩니다.
Eurocode의 용접부 결과 이해하기
모든 공식에서 결과가 담긴 상세 테이블을 값과 함께 확인할 수 있습니다. 방향별 응력도 제공됩니다. 용접부의 이용률이 두드러집니다. 그러나 전체 이용률 Utc는 전체 용접부의 용량으로부터 계산됩니다. 이것이 어떻게 작동하는지 확인해 보십시오.
용접부 응력이 수계산과 일치하는지 확인할 수 있나요?
용접부의 응력은 EC에 따라 주요 방향으로 계산되며 결과는 결과 탭에 제공됩니다. IDEA StatiCa 연결 모듈의 해석은 CBFEM을 기반으로 하지만, 간단한 경우에는 응력을 수계산과 비교하여 결과값을 검증할 수 있습니다.
SHS 웹과 플레이트 표면을 따라 필릿 용접 설정하기
강관 단면, 특히 그 단면의 곡선형 모서리는 용접 등과 관련하여 다루기 까다로운 경우가 있습니다. SHS 부재의 양쪽에 간단한 필릿 용접을 적절히 설정하는 방법과, 플레이트 표면에 연결되어야 하는 모서리 부분을 처리하는 방법을 확인해 보십시오.
