Section Properties (Common)

 

기능

IMG_C_ICON_DOT.gif선요소(Truss, Tension-only, Compression-only, Cable, Gap, Hook, Beam Element)의 단면성질을 입력합니다.

 

호출

IMG_C_ICON_DOT.gif메인 메뉴에서 [Properties] 탭 > [Section] 그룹 > [Section Properties]

 

입력

section-property_대화상자.jpg

Properties(Section) 대화상자

b_add(88).gif : 새로운 단면을 추가합니다.

IMG_C_ICON_NOTE_01.png
단면번호는 최대6자리까지 입력이 가능하다.[999999]

b_modify(88).gif : 이미 입력되어 있는 단면데이터를 수정합니다.

b_delete(88).gif : 이미 입력되엉 있는 단면데이터를 삭제합니다.

b_copy(88).gif : 이미 입력되어 있는 단면데이터를 복사합니다. 복사할 단면을 목록표에서 선택한 후 버튼을 클릭합니다.

b_import(88).gif : 단면데이터가 입력되어 있는 기존의 fn.mcb File로 부터 단면데이터를 불러옵니다.

Section_Import(d).gif

Section List

기존의 fn.MCB 파일에 입력되어 있는 단면데이터가 표시됩니다.

Selected List

Import 하려는 단면데이터를 선택하여 List에 등록합니다.

IMG_C_ICON_NOTE_01.png
fn.MCB를 선택하면 기존의 fn.MCB에 입력되어 있는 모든 단면데이터가 Selected List에 등록되어 있다.

Numbering Type

단면번호의 Import 방식을 지정합니다.

Keep ID

기존의 fn.MCB 파일에서 입력된 단면번호를 동일하게 적용하여 Import 합니다.

New ID

Import 하는 단면데이터에 새로운 번호를 부여합니다.

b_renumber(88).gif : 이미 입력되어 있는 단면데이터의 번호를 변경합니다.

renumbering_section_number.jpg

Start number

변경할 단면번호의 시작번호를 입력합니다.

 

Increment number

단면성질 데이터 번호의 증분치을 입력합니다.

 

Change element's material number

요소의 단면번호를 변경합니다. 이 기능을 사용하면 정의된 단면번호가 변경(Modify)됩니다. 만일 이 기능을 사용하지 않으면 선택된 기존 단면번호는 단면명칭이 정의되지 않은 상태(Undefined)로 전환되고 추가로 사용자가 지정한 재질번호가 요소의 지정없이 새로 생성됩니다.

section(d).gif

단면데이터 정의 대화상자

 

Section ID

단면번호(입력된 최종 단면번호+1로 자동 설정됩니다.)

Name

단면이름(입력내용이 없는 경우 Sect. Name과 동일하게 자동 지정됩니다.)

Consider Shear Deformation

전단변형 고려 여부를 선택합니다. 이 옵션은 구조해석시에 적용되고, b_Show_Calculation_Results.gif 버튼을 클릭하면 나타나는 유효전단면적(Asy, Asz) 데이터에는 영향을 미치지 않습니다.

Offset

단면중심의 위치를 지정합니다.

Section_Change_Offset(d).bmp

Change Offset 대화상자

Center의_위치.jpg

Offset 위치

Center Loc. : Center의 위치를 도심(Centroid)과 단면치수의 중심(Center of Section) 중에서 선택합니다.

Horizontal Offset : 단면의 횡방향 Offset 위치를 지정합니다. "to Extreme Fiber"를 선택하면 위의 안내그림과 같이 "Offset"에서 지정한 위치가 반영됩니다. 만약 임의의 위치를 Offset 위치로 지정하고자 하면 "User"를 선택하고 옵셋거리를 입력하면 됩니다. 단 Offset 의 옵션이 "Center-Top/Center/Bottom"인 경우는 횡방향 Offset 위치가 Center로 고정되므로, "User" 옵션을 지정할 수 없습니다. 변단면인 경우 J단 입력창이 활성화 됩니다.

Vertical Offset : 단면의 연직방향 Offset 위치를 지정합니다. "to Extreme Fiber"를 선택하면 위의 안내그림과 같이 "Offset"에서 지정한 위치가 반영됩니다. 만약 임의의 위치를 Offset 위치로 지정하고자 하면 "User"를 선택하고 옵셋거리를 입력하면 됩니다. 단 Offset 의 옵션이 "Left/Center/Right-Center"인 경우는 연직방향의 Offset위치가 Center로 고정되므로 "User" 옵션을 지정할 수 없습니다. 변단면인 경우 J단 입력창이 활성화 됩니다.

IMG_C_ICON_NOTE_01.png
Offset 거리를 입력할 때, Centroid를 기준으로 할 경우에는 중심에서 외부로 나가는 방향이 (+), Extreme Fiber(s)를 기준으로 할 경우에는 단면 내부로 향하는 방향이 (+)를 나타낸다.

IMG_C_ICON_NOTE_01.png
절점에 입력되는 하중(ex : Nodal Load, Specified Displacement)은 절점 위치에 재하되고, 요소에 입력되는 하중(ex : Beam Load, Temperature Load)은 단면 Offset에 관계없이 도심에 재하된다.

반력과 변위는 절점위치를 기준으로 계산하며, 부재력은 단면 Offset과 관계없이 도심을 기준으로 계산한 값이 출력된다.

Common_Offset.gif

User Offset Reference : 단면의 옵셋거리를 "User" 타입으로 입력할 때 기준이 되는 위치를 지정합니다.

Centroid : 단면도심을 기준으로 입력된 옵셋거리를 적용합니다.

Extreme Fiber(s) : "Offset"에서 지정한 위치(Left/Right, Top/Bottom)를 기준으로 입력된 옵셋거리를 적용합니다.

IMG_C_ICON_NOTE_01.png
Cold Formed Channel의 단면 Data를 생성할 때 정밀한 단면 Data를 생성하기 위해 전단면을 모두 고려한 정밀산정식을 사용한다.

IMG_C_ICON_NOTE_01.png
User type을 지정한 경우, Offset 거리와 방향은 Center옵션(Centroid, Center of Section)과 무관하게 항상 도심(Centroid)을 기준으로 입력한다.
예를 들어, "Offset : Left-Center", "Center Loc. : Center of Section"로 지정하고 Horizontal offset을 User type으로 "0.5"를 입력하는 경우, 도심(Centroid)을 기준으로 좌측으로 "0.5"만큼 떨어진 위치가 Offset 위치가 된다.

단면중심-0.5m.jpg

 

b_Display_Offset_Point.gif : Change Offset 대화상자에서 입력한 Offset 위치를 Section Data 대화상자의 안내 그림에 출력합니다.

Section Property

b_Show_Calculation_Results.gif 버튼을 클릭하면 단면성질의 입력방법에 따라 DB에 저장된 단면성질 데이터, 도심의 위치 단면주요치수에 의해 계산된 단면성질 데이터 테이블이 나타납니다.

Area : 단면적

Asy : 요소좌표계 y축 방향 전단력에 저항하는 유효전단면적(Effective Shear Area)

전단변형을 고려하지 않는 경우 비활성됩니다.

Asz : 요소좌표계 z축 방향 전단력에 저항하는 유효전단면적(Effective Shear Area)

전단변형을 고려하지 않는 경우 비활성됩니다.

Ixx : 요소좌표계 x축 방향의 비틀림강성(Torsional Resistance)

Iyy : 요소좌표계 y축 방향에 대한 단면2차모멘트(Area Moment of Inertia)

Izz : 요소좌표계 z축 방향에 대한 단면2차모멘트(Area Moment of Inertia)

Cyp : 단면의 중립축에서 요소좌표계 (+)y축 방향 최외단까지의 거리

Cym : 단면의 중립축에서 요소좌표계 (-)y축 방향 최외단까지의 거리

Czp : 단면의 중립축에서 요소좌표계 (+)z축 방향 최외단까지의 거리

Czm : 단면의 중립축에서 요소좌표계 (-)z축 방향 최외단까지의 거리

Zyy : 단면의 y축에 대한 소성단면계수

Zzz : 단면의 z축에 대한 소성단면계수

Qyb : 요소좌표계 z축 방향으로 작용하는 전단력에 대한 전단계수

Qzb : 요소좌표계 y축 방향으로 작용하는 전단력에 대한 전단계수

Peri : O : 단면 외곽선의 총길이

Peri : I : 박스 또는 파이프 등 중공형 단면에서 단면 내부선의 길이

y1, z1 : 단면의 중립축에서 위치 1까지의 거리로서 합성응력 계산에 사용됨

y2, z2 : 단면의 중립축에서 위치 2까지의 거리로서 합성응력 계산에 사용됨

y3, z3 : 단면의 중립축에서 위치 3까지의 거리로서 합성응력 계산에 사용됨

y4, z4 : 단면의 중립축에서 위치 4까지의 거리로서 합성응력 계산에 사용됨

IMG_C_ICON_NOTE_01.png
위의 단면성질 데이터 중 Area와 Peri를 제외한 데이터는 선요소 중 보요소에만 필요합니다.

IMG_C_ICON_NOTE_01.png
유효전단면적이 입력되지 않으면 전단변형이 무시되며, Cyp, Cym, Czp, Czm은 휨응력의 계산에만 사용되고, Qyb, Qzb는 전단응력을 계산하는데 사용됩니다. Peri는 도장면적(Painting Area)를 계산하는데 사용됩니다.

IMG_C_ICON_NOTE_01.png
Zyy, Zyy는 Design > Pushover Analysis > Define Hinge Data Type 에서  Pushover 해석시 Steel Section Value Type에 대해 강도계산시 이용되는 소성단면계수이다. Ultimate인 경우 Pc(압축), Pt(인장), M0(P=0일때의 휨강도=Fy× Zyy, Fy×Zzz)로 PM-Curve를 생성하는데 이용된다.

IMG_C_ICON_NOTE_01.png

요소의 강성데이터 계산

단면적 (Area : Cross Sectional Area) IMG_C_ICON_DROP_DOWN.png

유효전단면적(Asy, Asz : Effective Shear Area) IMG_C_ICON_DROP_DOWN.png

비틀림상수 (Ixx: Torsional Constant) IMG_C_ICON_DROP_DOWN.png

단면2차모멘트 (Iyy, Izz: Area Moment of Inertia) IMG_C_ICON_DROP_DOWN.png

단면상승모멘트 (Iyz: Area Product Moment of Inertia) IMG_C_ICON_DROP_DOWN.png

단면1차모멘트 (Qy, Qz: First Moment of Area) IMG_C_ICON_DROP_DOWN.png

전단계수(Qyb, Qzb: Shear Factors of Shear Stress due to Bending) IMG_C_ICON_DROP_DOWN.png

합성단면의 강성계산 IMG_C_ICON_DROP_DOWN.png

 

IMG_C_ICON_NOTE_01.png
SPC에서 불러온 단면데이터의 y1~4, z1~4 위치 산정방법

휨응력

Section_cPosition_SPC.gif

 

중립축에서 부터 단면의 가장 먼 지점까지의 거리

조합응력 (Combined Normal Stress)

Section_yzPosition_SPC.gif

 

1. 단면의 도심을 중심으로 4분면으로 분할합니다.  

2. 단면을 이루는 각 포인트를 지나면서 기울기가 "1" 또는 "-1"인 직선을 긋습니다.

3. 여러 직선 중에서 절편의 절대값이 가장 큰 직선을 찾습니다.

4. 해당 직선과 접하는 포인트를 응력 계산 위치로 결정합니다.

 

왼쪽 그림과 같이 절편의 크기가 같은 포인트가 두개 이상일 경우에는 y 좌표의 절대값이 큰 포인트를 응력 계산 위치로 결정합니다.

IMG_C_ICON_PAGE_TOP_01.gif