ILM Bridge Model

ILM Bridge Model Wizard

기능

연속압출공법(ILM, Incremental Launching Method)을 적용한 PSC Box교량의 시공단계별 해석모델을, 간단한 변수만을 입력하는 Wizard 기능으로 자동생성합니다.

Wizard 기능을 이용한 ILM 교량 모델링은 두개의 Wizard(ILM Bridge Model Wizard, ILM Bridge Stage Wizard) 과정을 거쳐서 작성합니다. ILM Bridge Model Wizard에서는 텐던의 배치 및 단면정의를 포함하여 시공단계 해석에 필요한 모델데이터를 자동생성하고, 압출단계를 포함한 시공단계는 "ILM Bridge Stage Wizard" 에서 정의합니다.

여기에서는 텐던의 배치를 포함하여 시공단계 해석에 필요한 모델데이터를 자동생성하고, 시공단계는 "ILM Bridge Stage Wizard" 또는 "Define Construction Stage" 에서 정의합니다.

Wizard 기능이나 일반 시공단계 해석기능을 이용한 ILM 공법 교량의 해석절차와, ILM Wizard에 의해 자동생성된 모델에 대한 자세한 설명은 "ILM 공법 교량의 시공단계해석" 예제를 참조하시기 바랍니다.

Note 1
V 5.1.0에서는 VSL Korea의 기능개선 요구를 반영하여 압출길이의 일괄입력, 제작장 및 가교각의 경계조건 반영, 상하부와 복부텐던에 별도의 긴장력 도입 등의 기능이 추가되었습니다.

Note 2
ILM Bridge Wizard의 입력내용은 Wizard가 정상적으로 실행되면 해당 대화상자에 저장되므로, Wizard를 종료한 후에도 다시 호출하여 입력내용을 확인하거나 수정하여 재실행 가능하다. 또한 Wizard 데이터를 wzd파일로 저장할 수 있으므로 프로그램을 종료한 후에도 Wizard 데이터를 호출할 수 있다.

호출

Main Menu에서 Model > Structure Wizard > ILM Bridge Model

Tree Menu의 Menu 탭에서 Geometry > Structure Wizard > ILM Bridge Model

입력

ILM Model Wizard 대화상자(Type 1)

ILM Model 탭

교량의 주거더와 압출노즈의 재질 및 단면, 압출거리, 세그먼트의 분할 및 지속기간 등을 입력하여 교량 모델을 자동생성합니다.

Bridge Information

Element Length : 세그먼트의 1회 압출거리, 즉 요소의 길이

Note
세그먼트와 압출노즈의 길이는 1회 압출거리의 정수배로 입력한다.

Radius

주거더(주형)가 하나의 곡률을 가지는 곡선교일 경우 check하고 반지름을 입력합니다. 압출노즈와 주거더에 함께 적용합니다.

Convex : 곡률방향이 볼록(원의 중심이 하부)인 경우

Concave : 곡률방향이 오목(원의 중심이 상부)인 경우

Note
반경을 입력하면 ILM Wizard는 교량모델을 3차원의 곡선교로 정의하며, 반경을 입력하지 않으면 2차원의 직선교로 정의한다.

Stage Duration

시공단계의 지속기간으로서 세그먼트 1개의 조립, 타설, 양생 및 거푸집 해체 등에 소요되는 기간, 즉 다음 압출까지의 기간을 입력합니다.

Segment Age

세그먼트의 초기 재령을 입력합니다. 콘크리트를 타설한 후 양생과 거푸집을 해체하고 압출하기 전까지의 기간을 의미합니다. 압출후의 시간의 경과는 다음 시공단계의 지속기간(Duration)으로 고려됩니다. 세그먼트의 재령은 콘크리트의 시간의존 특성을 고려하여 크리프, 건조수축 및 긴장력의 손실 등의 계산에 적용됩니다.

Launching Nose

압출노즈(Launching Nose)의 재질과 단면, 길이를 정의합니다.

Material : 압출노즈의 재질

Section : 압출노즈의 단면

Note
재질이나 단면정보를 추가입력 또는 수정하려면 선택란 우측의 버튼을 클릭한다.

Length : 압출노즈의 길이

Note
압출노즈는 생성시 Tapered Section Group으로 자동지정되어, 압출길이에 의해 분할되더라도 Section에서 지정한 변단면의 형태를 유지한다.

Bridge Model

주거더(주형)의 재질과 단면, 그리고 세그먼트의 구성을 정의합니다.

Material : 주거더(주형)의 재질

Section : 주거더(주형)의 단면

Note
PSC-1CELL,2CELL / PSC-3CELL / PSC-nCELL / PSC-nCELL2 Type의 단면만 선택 가능하다.

Note
재질이나 단면정보를 추가입력 또는 수정하려면 선택란 우측의 버튼을 클릭한다.

Note
축선은 단면의 도심에 위치한다.

Segment

한 번의 시공단계를 구성하는 주거더(주형)의 제작 단위를 정의합니다.

Note
ILM공법에서 세그먼트는 주거더(주형)가 제작장에서 한 시공단계에 제작되는 길이를 의미한다. 이는 한 시공단계를 구성하게 되며, Wizard 내부에서는 압출과정에서 1회 압출거리를 고려하여 한 세그먼트를 완전히 압출하는데 요구되는 시공단계를 추가로 생성한다. 따라서 세그먼트를 분할하여 생성하는 요소는 1회 압출거리를 고려하여 압출거리의 정수배가 되도록 길이가 결정되어야 한다.

Length : 세그먼트 1개의 길이

Repeat : 반복생성할 세그먼트의 갯수

버튼을 클릭하면 입력한 내용이 목록에 추가되며, 세그먼트가 분할되는 위치의 절점에 경계조건을 입력할 수 있도록 우측의 Boundary Condition에 자동으로 분할 위치가 나열됩니다. 와 버튼으로 삽입위치를 조정할 수 있으며, 입력내용을 수정하려면 해당 목록을 지정하여 수정한 후 버튼을, 삭제하려면 버튼을 클릭합니다.

Boundary Condition

완성계(Final System)의 교대 및 교각위치와 제작장 및 가교각을 고려하여, 시공단계 해석에 적용할 경계조건을 정의합니다. 완성계 해석에 적용할 경계조건은 해당 시공단계(완성계)에서 별도로 수정할 수 있습니다.

l Final을 선택한 경우

완성계의 교대와 교각에 의한 경계조건을 정의합니다.

Distance

완성계를 기준으로, 교량의 시점부 교대(원점)에서 절점까지의 거리를 의미하며, Segment의 입력내용에 따른 거리가 자동계산되어 목록에 나열됩니다.

경계조건을 입력하려는 위치(완성계의 교대와 교각 위치)를 목록에서 지정하고 다음 사항을 입력한 후 버튼을 클릭합니다. 버튼을 클릭하면 해당 목록에 정의되어 있는 경계조건정보가 삭제됩니다. 동일한 경계조건을 여러위치에 동시에 정의하려면 목록에서 대상 지정시 [Ctrl] 키를 사용하여 복수로 선택합니다.

Type

정의할 경계조건의 종류를 지정합니다. 자유도 성분은 전체좌표계(절점좌표계를 적용한 경우 절점좌표계)를 기준으로 합니다.

None

경계조건을 적용하지 않습니다.

Support

구속을 원하는 자유도에 check하여 자유도 구속조건(Constraint)을 입력합니다.

Dx : 전체좌표계 X축(절점좌표계 x축)방향 변위 자유도

Dy : 전체좌표계 Y축(절점좌표계 y축)방향 변위 자유도

Dz : 전체좌표계 Z축(절점좌표계 z축)방향 변위 자유도

Rx : 전체좌표계 X축(절점좌표계 x축)에 대한 회전 자유도

Ry : 전체좌표계 Y축(절점좌표계 y축)에 대한 회전 자유도

Rz : 전체좌표계 Z축(절점좌표계 z축)에 대한 회전 자유도

Point Spring

자유도별로 탄성지지강성을 입력하여 탄성지지조건을 정의합니다.

SDx : 전체좌표계 X축(절점좌표계 x축)방향의 탄성지지 강성

SDy : 전체좌표계 Y축(절점좌표계 y축)방향의 탄성지지 강성

SDz : 전체좌표계 Z축(절점좌표계 z축)방향의 탄성지지 강성

SRx : 전체좌표계 X축(절점좌표계 x축)에 대한 회전 지지강성

SRy : 전체좌표계 Y축(절점좌표계 y축)에 대한 회전 지지강성

SRz : 전체좌표계 Z축(절점좌표계 z축)에 대한 회전 지지강성

Elastic Link

탄성연결요소(Elastic Link)를 입력합니다.

Elastic Link Length

탄성연결요소의 길이를 입력합니다. 화면에 탄성연결요소를 표시할 때에만 반영되며, 해석결과에는 영향을 주지 않습니다.

Link Type

General Type
일반 탄성연결요소를 생성합니다. 탄성연결요소의 요소좌표계를 기준으로 각 성분(SDx, SDy, SDz, SRx, SRy ,SRz)에 적용할 탄성연결 강성을 입력합니다.

Rigid Link
강체연결조건으로 고려합니다. 자유도가 종속되므로 강성을 입력할 필요가 없습니다.

Tens.-Only
인장전담 탄성연결요소를 생성합니다. 탄성연결요소의 축방향(SDx) 강성을 입력하며, 일반적인 경우 충분히 큰 값 (1.0 x 1010 tonf/m)을 입력하면 됩니다.

Comp.-Only
압축전담 탄성연결요소를 생성합니다. 탄성연결요소의 축방향(SDx) 강성을 입력하며, 일반적인 경우 충분히 큰 값 (1.0 x 1010 tonf/m)을 입력하면 됩니다.

Beta Angle : 탄성연결 요소의 요소좌표계를 정의하기 위한 "Beta Angle" 입력

ILM Bridge Model Wizard는 입력내용에 의한 모델데이터를 생성하기 위하여 요소그룹, 경계조건 그룹, 하중그룹을 자동생성합니다. Wizard 기능으로 자동생성되는 그룹은 Define Structure Group, Define Boundary Group, 그리고 Define Load Group 참조

Top & Bottom Tendon 대화상자(Type 1)

Top & Bottom Tendon 탭 - Type 1인 경우

PSC 박스의 상,하부에 배치되어 교량의 압출시에 긴장되는 슬래브 텐던(1차 텐던)의 종류와 위치, 배치형태, 긴장방법을 정의합니다.

Type

None : 텐던을 사용하지 않는 경우

One Cell : PSC 박스의 단면이 1실인 경우

Two Cell : PSC 박스의 단면이 2실인 경우

Tendon Property

텐던의 종류를 선택합니다.

Top
단면의 상부에 배치되는 텐던의 종류를 선택합니다.

Bottom
단면의 하부에 배치되는 텐던의 종류를 선택합니다.

Note
텐던의 속성을 신규, 추가입력하거나 조회 또는 수정이 필요한 경우에는 우측의 버튼을 클릭하여 "Tendon Property" 대화상자를 호출한다.

Tendon Arrangement

Arrangement Type

텐던의 긴장방법을 정의합니다.

2 Cycle : 전체 텐던을 2단계로 구분하여 긴장
3 Cycle : 전체 텐던을 3단계로 구분하여 긴장

Tendon A Jacking Order

안내그림에서 녹색으로 표시된 상단 최외측 텐던(Tendon A)의 긴장순서를 선택합니다. 2 Cycle인 경우 1st와 2nd, 3 Cycle인 경우 1st와 2nd 및 3rd 중 택일합니다.

Tendon B Jacking Order

안내그림에서 녹색으로 표시된 하단 최외측 텐던(Tendon B)의 긴장순서를 선택합니다. 2 Cycle인 경우 1st와 2nd, 3 Cycle인 경우 1st와 2nd 및 3rd 중 택일합니다.

Jacking Stress

상부와 하부의 텐던에 부여하는 긴장력을 각각 정의합니다.

Su : 텐던의 극한강도

Sy : 텐던의 항복강도

Grouting

덕트 내부를 Grouting하면 단면성질 계산시 텐던과 Grouting의 환산단면적을 고려하게 됩니다. 이 기능은 Grouting하는 시기를 정의하여 환산단면적을 적용하는 시기를 결정합니다.

Prestressing step
텐던에 긴장력이 도입되는 단계에 Grouting하는 것으로 고려합니다.

Every n Stage
n 시공단계에 한번씩 Grouting하는 것으로 고려합니다. n=1을 입력한 경우 텐던에 긴장력이 도입된 다음 시공단계에서 Grouting하는 것으로 간주하고, n=2를 입력한 경우 두개의 세그먼트가 긴장된 후 세번째 시공단계에서 Grouting되는 것으로 간주합니다.

B1, B2, B3, ...
대화상자 우측의 안내그림을 참조하여 텐던의 배치 위치를 정의하는 치수와 텐던의 수를 입력합니다.

Note 1
홀수개의 텐던을 배치하는 경우 B3 또는 B5에 '0'을 입력하고, 짝수개가 배치되는 경우 텐던간격의 반을 입력한다.

Note 2
텐던의 배치는 "Tendon Profile" 기능으로도 정의할 수 있다.

Top & Bottom Tendon 대화상자(Type 2)

Top & Bottom Tendon 탭 - Type 2인 경우

Tendon Arrangement

Arrangement Type

텐던의 긴장방법을 정의합니다.

2 Cycle : 전체 텐던을 2단계로 구분하여 긴장
3 Cycle : 전체 텐던을 3단계로 구분하여 긴장

Tendon A Jacking Order

안내그림에서 녹색으로 표시된 상단 최외측 텐던(Tendon A)의 긴장순서를 선택합니다. 2 Cycle인 경우 1st와 2nd, 3 Cycle인 경우 1st와 2nd 및 3rd 중 택일합니다.

Tendon B Jacking Order

안내그림에서 녹색으로 표시된 하단 최외측 텐던(Tendon B)의 긴장순서를 선택합니다. 2 Cycle인 경우 1st와 2nd, 3 Cycle인 경우 1st와 2nd 및 3rd 중 택일합니다.

Jacking Stress

상부와 하부의 텐던에 부여하는 긴장력을 각각 정의합니다.

Su : 텐던의 극한강도

Sy : 텐던의 항복강도

Grouting

덕트 내부를 Grouting하면 단면성질 계산시 텐던과 Grouting의 환산단면적을 고려하게 됩니다. 이를 위해서 Grouting하는 시기 즉 환산단면적을 적용하는 시기를 지정합니다.

Note 1
단면 강성의 계산시 총단면 또는 순단면/환산단면의 적용은 " Construction Stage Analysis Control"에서 지정된다.

Prestressing step
텐던에 긴장력이 도입되는 단계에 Grouting하는 것으로 고려합니다.

Define Tendon Property
Tendon Property를 정의하지 않은 경우에 버튼을 클릭한 후 Tendon Property을 정의합니다.

Number of Cell
Section 탭에서 정의한 PSC Box단면의 Cell 수가 표시됩니다.

Symmetric
양쪽 복부텐던이 대칭일 경우 선택합니다

Ht : 단면 상단에서 상부텐던까지의 연직거리를 입력합니다.

Hb : 단면 상단에서 하부텐던까지의 연직거리를 입력합니다.

Position : Top과 Bottom 중에서 선택합니다.

Baseline(m) : 텐던의 횡방향 배치를 쉽게 하기 위해서 기준선의 위치를 입력합니다.

Bli(m) : 복부 왼쪽 부분에 있는 텐던 중에서 Baseline과 가장 가까운 텐던의 횡방향 거리를 입력합니다. 방향과 무관하게 모두 (+)부호로 입력합니다.

Nli : 복부 왼쪽 부분에 배치되는 텐던의 개수를 입력합니다.

Bri(m) : 복부 오른쪽 부분에 있는 텐던 중에서 Baseline과 가장 가까운 텐던의 횡방향 거리를 입력합니다. 방향과 무관하게 모두 (+)부호로 입력합니다.

Nri : 복부 오른쪽 부분에 배치되는 텐던의 개수를 입력합니다.

ai : 텐던간의 간격을 입력합니다.

Tendon Property : 텐던 특성치를 선택합니다.

Web Tendon 대화상자(Type 1)

Web Tendon 탭 - Type 1인 경우

PSC 박스의 복부에 배치되는 2차 텐던의 종류와 단면내에서의 위치, 길이방향 배치형태를 정의합니다.

Type

텐던의 길이방향 배치형태를 선택합니다.

None : 텐던을 배치하지 않는 경우

Type1, Type2 : 좌측의 안내 그림을 참조하여 선택

Tendon Property

텐던의 종류를 지정합니다. 텐던의 속성데이터를 신규, 추가 입력하거나 조회 또는 수정이 필요한 경우에는 좌측의 버튼을 클릭하여 "Tendon Property" 대화상자를 호출합니다.

1st Tendon
배치할 텐던의 종류를 선택란에서 지정합니다. Type 1을 선택한 경우 최상단에 배치할 텐던의 종류를 지정합니다.

2nd Tendon
가운데에 배치할 텐던의 종류를 선택란에서 지정합니다. Type 1을 선택한 경우에만 지정합니다.

3rd Tendon
최하단에 배치할 텐던의 종류를 선택란에서 지정합니다. Type 1을 선택한 경우에만 지정합니다.

Jacking Stress

텐던에 도입할 긴장력을 정의합니다.

Su : 텐던의 극한강도

Sy : 텐던의 항복강도

Position

PSC 박스의 복부 단면에서 텐던의 위치를 결정합니다.

Ey, Theta
대화상자 우측의 안내그림을 참조하여 2차 텐던이 배치되는 평면을 정의합니다.

H, G1, G2
안내그림을 참조하여, 텐던의 길이방향 배열을 정의하기 위한 치수를 입력합니다.

Note 1
입력안내그림에서 a와 b는 텐던 정착부 직선배치 구간의 길이를 의미하며, Type 2를 선택한 경우 입력한다.

Note 2
텐던의 배치는 "Tendon Profile" 기능으로도 정의할 수 있다.

Grouting

Prestressing step
텐던에 긴장력이 도입되는 단계에 Grouting하는 것으로 고려합니다.

Every n Stage
n 시공단계에 한번씩 Grouting하는 것으로 고려합니다. n=1을 입력한 경우 텐던에 긴장력이 도입된 다음 시공단계에서 Grouting하는 것으로 간주하고, n=2를 입력한 경우 두개의 세그먼트가 긴장된 후 세번째 시공단계에서 Grouting되는 것으로 간주합니다.

Cell Type

PSC 박스의 단면 형태에 따른 복부 텐던의 배치방식을 지정합니다.

1 Cell : PSC 박스 단면이 1실인 경우

2 Cell : PSC 박스 단면이 2실인 경우