1 신규 프로젝트
IDEA StatiCa 연결 모듈을 실행합니다. 모든 것은 Steel 카드에서 시작합니다.
앵커링 토폴로지에 대해 기본 설정을 유지하고 애플리케이션으로 들어갑니다.
2 설계
템플릿으로 솔루션을 생성한 후, 기초판을 가장자리로 이동시키기 위해 템플릿을 개별 작업으로 분해해야 합니다.
베이스 플레이트를 조정하고 전단력 전달 방식을 마찰로 설정하겠습니다.
참고: 버전 24.1, IDEA StatiCa 상세 모듈 출시 이후 3D 앵커링 설계 기능은 더 이상 BETA 상태가 아닙니다. 이 새로운 버전에서는 전단력을 앵커, 전단 키, 마찰을 통해서도 전달할 수 있습니다.
양방향 하중을 받는 앵커링에 대해 내력을 입력합니다. 내력은 지반과 콘크리트 블록 사이의 접촉면에 압축 응력을 발생시킵니다. 기본적으로 콘크리트 블록은 균열이 발생한 것으로 가정됩니다.
3 검토
Check 카드와 Calculate로 이동합니다. 규정 검토를 통해 앵커의 파괴 모드를 확인합니다. 이에 대해 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.
EN 1992-4에 따라 인장, 전단, 상호작용에 대한 잠재적 파괴를 살펴보겠습니다.
앵커의 상세 검토를 확인해 보시기 바랍니다 — 첫 페이지에서 불일치 사항이 나타납니다. 이는 IDEA StatiCa 연결 모듈에 포함되지 않은, 수동 또는 다른 방법으로 수행해야 하는 규정 검토 항목을 알려줍니다. 이 문제를 해결하기 위해 필요한 조치를 취하는 것이 권장됩니다.
앵커 검토 실패로 인해:
- 이 문제는 인장 및 전단을 받는 앵커의 콘크리트 파괴 저항에 의해 발생합니다
- 이 문제는 3D CSFM(적합 응력장 방법) 기반의 IDEA StatiCa 상세 모듈에서 쉽게 해결할 수 있습니다. 이를 통해 IDEA StatiCa 연결 모듈의 무근 콘크리트 균열 블록 모델의 한계를 극복할 수 있습니다.
4 내보내기
자체 개발된 애플리케이션인 IDEA StatiCa 연결 모듈은 이제 상세 모듈로의 강력한 BIM 링크 기능을 제공하여, 다양한 조합에 대한 철근 콘크리트 블록의 설계 및 검토가 가능합니다.
내보내기를 위한 전제 조건:
- 모델이 사전 계산되어 결과가 포함되어 있어야 합니다
Check -> RC check -> Save 카드로 이동합니다.
내보내기는 앵커링 토폴로지에 대해서만 허용됩니다. 내보내기를 통해 다음이 전달됩니다:
- 콘크리트 블록
- 앵커
- 베이스 플레이트
- 하중
연결 모듈의 해당 설정에 따라 지정되는 추가 정보 및 매개변수:
- 전단력 전달 방식(앵커, 전단 키, 마찰을 통해)
- 재료
- 앵커링 유형: 사후 설치(접착식) / 현장 타설
- 단부 앵커링 유형: 와셔 / 직선형 / 갈고리형 / 헤디드 스터드
- 마찰 계수
5 설계
이 섹션에서는 부재, 지점, 하중&조합, 철근 조립체를 수정할 수 있습니다.
지점
지반은 어느 정도의 강성을 가지므로 정밀한 설계를 위해 이를 고려해야 합니다. Surface Support(면 지점)는 세 방향 모두에 강성을 부여하며, 기본값으로 인장 방향에서는 비활성화되어 있습니다(경계 비선형성).
- 경계 조건에 대한 가정을 세울 때는 주의하시기 바랍니다. 비선형성의 경우, 모멘트가 상당히 큰 경우 해석 중에 콘크리트 블록의 인장 지점이 뒤집혀 큰 회전이 발생할 수 있습니다. 이는 강체 운동으로 인해 모델이 발산하는 원인이 될 수 있습니다.
전달 장치
앵커는 IDEA StatiCa 연결 모듈에서 가져옵니다. 두 가지 유형의 앵커를 선택할 수 있습니다.
현장 타설 앵커:
- 철근과 동일한 부착 특성을 갖는 사전 매립형 앵커
사후 설치(접착식) 앵커:
- 실제 부착강도를 기반으로 부착강도를 사용자가 직접 설정할 수 있는 사후 설치(화학적 앵커)
베이스 플레이트와의 상호 연결이 올바르게 설정되었는지 주의하시기 바랍니다. 연결 애플리케이션에서 기초판을 가져오는 경우, 축력 전달은 OFF로, 전단력 전달은 ON으로 설정해야 합니다. 이는 앵커가 힘을 직접 받기 때문입니다. 이에 대한 자세한 내용은 여기에서 확인할 수 있습니다.
상세 애플리케이션에서 기초판을 처음부터 설계하는 경우, 두 옵션 모두 ON으로 설정됩니다. 앵커를 통해 전단력을 전달할 때는 사용자가 전단력을 부담할 앵커를 결정하고 해당 체크박스를 선택해야 합니다. 이는 콘크리트 단부 파괴 검토에 유효한 앵커에만 전단력을 할당하도록 규정하는 EN 요구사항과 일치합니다.
철근
콘크리트 피복을 40mm로 설정하며, 이 값은 철근의 기본값으로 사용됩니다.
Rebar-Assembly(1) --> Group of the bars 3D(2)를 선택하고 직경, 속성, 형상(3)을 입력합니다.
작업을 복사하고 Surface를 변경합니다. 다른 모든 옵션은 그대로 유지됩니다.
작업을 복사하고 아래 옵션을 변경합니다.
작업을 복사하고 아래 옵션을 변경합니다.
하중 및 조합
조합은 IDEA StatiCa 연결 모듈에서 가져옵니다. 가져오기에 따른 모든 결과는
"연결 모듈에서 상세 모듈로 앵커링 가져오기" 문서에 자세히 설명되어 있습니다.
자중을 생성해 보겠습니다:
자중을 포함한 조합을 생성하고, EN 1991-1-1
규정에 따라 자중 계수 = 1.35를 추가합니다.
6 검토
해석을 실행하기 전에, 계산 속도를 높이기 위해 메시 배율을 2 또는 3으로 변경할 것을 강력히 권장합니다. 이 단계는 필수는 아니지만, 계산 시간을 줄이고 발산 문제를 발견하는 데 도움이 될 수 있습니다. 문제없이 원활하게 진행되면 배율을 다시 1로 전환할 수 있습니다.
결과
등가 주응력
콘크리트의 등가 주응력(EPS)은 콘크리트 블록의 체적 거동을 기반으로 산정됩니다. 최대 하중을 받는 영역이 식별되어 강조 표시됩니다. 1축 압축과 대비되는 구속효과(confinement)를 파악하기 위해 카파(kappa) 계수를 사용하여 등가 응력을 계산합니다. 등가 주응력에 대한 자세한 내용은 이론적 배경을 다룬 해당 문서에서 확인할 수 있습니다.
철근의 응력
철근 검토 중, 모서리에 인접한 앵커가 최대로 이용되고 있다는 점에 유의해야 합니다.
철근의 이용률을 표시하면, 어떤 철근이 하중 전달과 콘크리트 콘 파괴 방지에 기여하는지 명확하게 확인할 수 있습니다.
정착
정착(Anchorage) 설정을 다시 한번 확인하고 Total Force in Anchors(앵커의 총 힘)를 활성화합니다. 콘크리트 블록에 대한 계산 방식의 차이로 인해 앵커에 작용하는 힘이 약간 다를 수 있습니다. 다만 그 차이는 유의미하지 않습니다.
변형
Auxiliary로 이동하여 Deformation(변형)을 켭니다.
ULS에 대해 변형 검토를 수행할 필요는 없지만, 해석 후 모델에 큰 변형, 큰 회전이 발생하지 않았는지, 또는 손상된 유한요소가 없는지 확인하기 위해 변형을 검토하는 것이 강력히 권장됩니다. 이를 통해 해석 결과를 전반적으로 파악하고 해석 중 발생했을 수 있는 문제를 식별하는 데 도움이 됩니다.
7 보고서
마지막으로 Report Preview/Print(보고서 미리보기/인쇄)로 이동합니다. IDEA StatiCa는 인쇄하거나 편집 가능한 형식으로 저장할 수 있도록 완전히 사용자 지정 가능한 보고서를 제공합니다.
이제 EN 1993-1-8 및 EN 1992-4 규정에 따라 전체 연결 설계에 대한 검토를 완료했습니다. 강재 부분은 IDEA StatiCa 연결 모듈에서 검토했으며, 콘크리트 블록은 IDEA StatiCa 연결 모듈과 상세 모듈에서 규정 검토했습니다.
