관형 3D 프레임의 연결 설계 (EN)

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IDEA StatiCa Connection을 사용하여 구조용 강재 접합부를 설계하고 규정 검토하는 방법을 알아보세요. 관형 3D 프레임의 연결이 예시로 사용됩니다.

1 새 프로젝트

IDEA StatiCa Connection 애플리케이션을 실행합니다(최신 버전 다운로드). 요구되는 설계에 가장 가까운 템플릿을 선택하여 새 프로젝트를 생성합니다. 원하는 강재 등급(S355)과 설계 기준(EN)을 선택합니다. 프로젝트의 이름과 설명도 입력할 수 있습니다. 

적합한 템플릿이 없으므로, 미리 정의된 형상만 있는 빈 프로젝트를 사용합니다. 따라서 빈 설계 생성 버튼을 누릅니다.

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2 형상

  1. 접합부 형상 수정부터 시작합니다. 3D 장면에서 연속 보를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하면(또는 속성 목록의 버튼을 사용하면) 보에 사용 가능한 모든 작업이 포함된 컨텍스트 메뉴가 열립니다. 버튼을 사용하여 기존 단면을 편집합니다.
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라이브러리를 열고 PIPE310XS 단면을 선택합니다. 확인으로 확정합니다.

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마우스 오른쪽 버튼을 사용하여 부재의 이름C1으로 변경합니다. 

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그리고 C1 부재의 형상 유형을 연속에서 단부로 변경합니다.

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준비된 부재를 활용하여 복사합니다. 요소 목록에서 C1 항목을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 복사 명령을 선택합니다.

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새로 추가된 부재의 이름을 C2로 변경하고 방향(beta)180°로 설정합니다. 

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대각재의 단면 변경을 진행합니다. 

3D 창에서 부재 D를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 을 선택하여 단면 크기를 변경합니다. PIPE 152STD 단면을 선택합니다.

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부재 이름을 D1로 변경하고 아래 그림과 같이 속성을 변경합니다.

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두 번째 대각 부재로 진행합니다. + 버튼을 사용하여 새 단면을 정의하고 라이브러리에서 PIPE 254STD를 선택합니다.

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부재 이름을 D2로 변경합니다. 

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이제 다른 부재를 추가합니다. 상단 리본의 새 Member 버튼을 사용하여 추가할 수 있습니다.

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이제 새 M6 부재의 속성을 변경할 수 있습니다. 단면: PIPE 152STD, 방향 beta = -90°, 피치 gamma = 0.

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3 하중 효과

하중 효과로 계속 진행합니다. 하나의 하중 효과가 자동으로 추가되었습니다. 표에 모든 내력을 입력해야 합니다. 평형 하중 옵션이 자동으로 켜집니다. 값을 수동으로 입력하거나 다음 표에서 복사+붙여넣기를 사용할 수 있습니다.

여기서 값을 복사합니다:

N [kN]Vy [kN]Vz [kN]Mx [kNm]My [kNm]Mx [kNm]
509212270-1600
-6300000
-8400000
537-21-1130-1630
4200000

XLS 가져오기 버튼을 사용하여 값을 붙여넣기합니다. 기존 하중 대체 체크박스를 선택합니다.

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힘이 모델에 적용되었으며 설계할 준비가 되었습니다.

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4 설계

연결 라이브러리의 템플릿과 추가 제작 작업을 결합합니다.

3D 장면에서 부재 C1을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하는 것부터 시작합니다. 컨텍스트 메뉴에서 연결 대상 명령을 선택합니다.

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이제 연결할 두 번째 부재(부재 C2)를 선택합니다.

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연결 라이브러리가 열리며 선택할 수 있는 적합한 템플릿이 표시됩니다. 아래와 같이 파라메트릭 템플릿을 선택합니다:

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변환 표에서 재료를 확인합니다.

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템플릿이 적용되었으며 엔드 플레이트 PP1을 확인할 수 있습니다. 파라메트릭 템플릿이 허용하는 것보다 더 많은 매개변수를 조정해야 하므로 템플릿을 분해합니다. 

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아래 그림과 같이 PP1 제작 작업의 속성을 정의합니다.

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상단 리본의 작업 라이브러리에서 절단을 사용하여 다른 부재를 연결합니다.

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CUT1 작업의 속성을 변경합니다. 아래 그림을 따릅니다:

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이제 이미 정의된 작업을 활용하여 마우스 오른쪽 버튼 클릭 후 복사 명령을 선택하여 복사본을 만들 수 있습니다.

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아래 그림에 따라 CUT2 작업의 속성을 변경합니다:

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CUT2 제작 작업을 복사하고 그림에 따라 CUT3의 속성을 변경합니다:

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접합부 설계의 마지막 단계는 CUT3을 복사하는 것입니다. 아래 그림에 따라 CUT4의 속성을 변경합니다:

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모델이 완성되었으며 계산할 준비가 되었습니다.

5 계산 및 검토

리본에서 계산을 클릭하여 해석을 시작합니다. 해석 모델이 자동으로 생성되고, CBFEM(구성요소 기반 유한요소법) 기반의 계산이 수행되며, 검토 결과의 기본값과 함께 전체 검토 결과를 확인할 수 있습니다.

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검토 탭을 선택하고 등가 응력, 메시변형 모델 보기를 켭니다. 예를 들어 볼트에 대한 상세 결과도 확인할 수 있습니다. 볼트 B7의 상세 결과를 보려면 해당 행을 펼칩니다.

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6 보고서

마지막으로 보고서 탭으로 이동하여 생성을 누릅니다. IDEA StatiCa는 인쇄하거나 편집 가능한 형식으로 저장할 수 있는 완전히 사용자 정의 가능한 보고서를 제공합니다.

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유로코드(EN)에 따라 구조용 강재 접합부를 설계, 최적화 및 규정 검토하였습니다.

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