정적해석, 시공단계해석, 이동하중해석, 응답스펙트럼해석, 그리고 시간이력해석 결과들을 조합하기 위한 하중조합조건을 입력합니다.

midas Gen 에서는 다음과 같은 5가지 종류의 자동 하중조합을 지원합니다.

     - General

     해석결과의 강도검증(안전성) 및 사용성 평가를 위한 하중조합조건을 입력합니다.

     사용자 정의에 의한 하중조합을 설정 할 수 있으며, 모든 하중조합에 대한 최대부재력(Envelope)을 보기 위한 조건을 설정 할 수 있습니다.

      General탭에 설정된 하중조합은 해석결과에 대한 부재력을 확인할 수 있으며, 설계기준에 의한 코드체킹은 별도의 탭에 설정된 조합으로 진행됩니다.

     - Steel Design

     철골부재를 철골 설계기준에 따라 설계하는데 적용될 하중조합을 입력합니다.
     - Concrete Design

     RC 및 PC 부재의 자동설계 또는 강도검증 기능에 적용할 하중조합조건을 입력합니다.
     - SRC Design
     철골철근콘크리트 합성부재를 SRC나 철골철근콘크리트 구조계산 기준에 따라 설계하는데 적용될 하중조합조건을 입력합니다.

     - Cold Formed Steel Design

     냉간성형강구조 부재를 각 설계기준에 따라 설계하는데 적용될 하중조합을 입력합니다.

     - Footing Design

     기초 RC 구조물에 대한 부재의 자동설계 또는 강도검증 기능에 적용할 하중조합조건을 입력합니다.

     - Aluminum Design

     알루미늄구조 부재를 각 설계기준에 따라 설계하는데 적용될 하중조합을 입력합니다.

[적용하중조합 및 주의사항]
 - KBC 2009에서는 허용응력 하중조합 항목이 존재하지 않아 강도하중조합에 계수를 1.0 또는 다른 계수를 입력하였지만, KBC   

   2016에서는 사용성 평가를 하는 하중조합이 허용응력 하중조합으로 제시되어 있습니다.

   0301.5.2 허용응력설계법의 하중조합을 기준으로 하중계수를 적용합니다.

  - KBC 2016에서 돌발하중조합은 반영되지 않으므로 필요시 사용자가 직접 입력하여야 합니다.

구조물의 비정형을 평가할 수 있는 하중조합조건을 자동으로 생성합니다.

  [적용하중조합 및 주의사항]

[Results] 탭 > [Combination] 그룹 > [Load Combination]

Load Combinations 대화상자

하중조합조건을 새로 입력하거나 추가하는 방법

1. 사용자가 하중조합조건을 직접 입력할 경우

Load Combination List 입력란에 하중조합조건을 정의하는데 필요한 기본사항을 다음과 같이 직접 입력합니다.

No : 하중조합조건의 입력순서에 따라 자동으로 일련번호 부여

Name : 하중조합조건의 이름 입력

Note

고층건축물의 시공단계해석을 수행한 경우 시공단계해석에 적용되는 하중은 해석시 시공단계하중으로 통합되어 해석결과 확인시에는 다음과 같은 조건으로 별도로 저장된다. 다음의 조건들과 이들을 조합한 하중조합조건에 대해서는 각 시공단계에서 해석결과를 확인할 수 있다. 최종단계(PostCS Stage)에서는 다음의 조건 또는 일반 단위하중조건들을 조합한 하중조합조건을 별도로 생성하여야 하며, 자동생성된 다음의 조건에 대해서는 결과를 확인할 수 없다.

시공단계해석에서 생성되는 하중조건은 Construction Stage Analysis Control의 설명을 참조한다.

Active : 해당 하중조합조건을 적용하는 방법을 지정합니다.

Inactive : 후처리모드(해석결과 확인 및 설계)에서 해당 하중조합 조건을 적용하지 않음

Active : 후처리모드에서 해당 하중조합 조건을 적용함 (General 탭)

Note

Concrete Design 하중조합의 경우, 특별하중조합과 수직지진력 하중조합이 하중조합(Load Combination)에 생성되면, Graphic 화면으로 특별하중조합의 부재력을 확인 할수 있으며, Envelope 기능을 적용할 수 있습니다. 또한 Active의 형태가 아래 그림과 같이 기존 3가지 형태에서 5가지 형태로 나타난다.

특별하중이 적용되는 부재의 설계는 Active의 형태에 따라 다르며, 특별지진하중조합이 적용된 부재는 "Special"형태의 하중조합으로만 설계가 되고, 수직지진력 하중조합이 적용된 부재는 "Vertical"형태의 하중조합으로만 설계가 된다.

Inactive : 후처리모드에서 해당 하중조합 조건을 적용하지 않는다.

Strength/Stress : 부재설계를 위한 하중조합을 나타낸다.

Serviceability : 사용성 평가를 위한 하중조합을 나타낸다.

Special : 부재설계에 적용될 특별하중조합을 나타낸다.(특별하중조합이 적용된 부재는 Design>General Design Parameters>Member Designation for Seismic Design에서 지정이 가능하며 Design>General Design Parameters>General Design Tables>Member Designation for Seismic Design에서 확인이 가능하다.)

Vertical : 수직지진력을 적용하여 부재설계에 적용될 하중조합을 나타낸다.(수직지진력을 적용한 하중조합이 적용된 부재는 Design>General Design Parameters>Member Designation for Seismic Design에서 지정이 가능하며 Design>General Design Parameters>General Design Tables>Member Designation for Seismic Design에서 확인이 가능하다.)

U.G.Strength/Stress: 지하구조물 검토용 부재설계를 위한 하중조합을 나타낸다.

U.G.Serviceability : 지하구조물 검토용 사용성 평가를 위한 하중조합을 나타낸다.

U.G.Special : 지하구조물 검토용 특별하중조합을 나타낸다.

Type : 해석결과의 조합방법 지정

• Add : 해석결과의 선형 조합

L1 + L2 + ... + M1 + M2 + ... + S1 + S2 + ...+ R1 + R2 + ... + T + LCB1 + LCB2 + ... + ENV1 + ENV2 + ...

• Envelope : 각 해석결과에 대한 최대(max), 최소(min) 및 절대값의 최대치, General 탭에서만 적용됨

CBmax : Max(L1, L2, ..., M1, M2, ..., S1, S2, ...,R1, R2, ..., T, LCB1, LCB2, ..., ENV1, ENV2, ...)

CBmin : Min(L1, L2, ..., M1, M2, ..., S1, S2, ...,R1, R2, ..., T, LCB1, LCB2, ..., ENV1, ENV2, ...)

CBall : Max(|L1|, |L2|, ..., |M1|, |M2|, ..., |S1|, |S2|, ..., |R1|, |R2|, ..., |T|, |LCB1|, |LCB2|, ..., |ENV1|, |ENV2|, ...)

• ABS : 해석 결과의 절대값의 합

|L1| +| L2|+ ... + |M1| + |M2| + ... + |S1| + |S2| + ...+ |R1| + |R2| + ...+ |LCB1| + |LCB2| + ... + |ENV1| + |ENV2| + ...

• SRSS : 해석결과의 SRSS(Square Root of Sum. of the Squares) 조합

(L12 + L22 + ... + M12 + M22 + ... + S12 + S22 +...+R12 + R22 +... + T2 + LCB12 + LCB22 + ... + ENV12 + ENV22 + ...)1/2

여기서, 

L : 정적 단위하중조건에 대한 해석결과 × 증감계수

M : 이동하중 조건에 대한 해석결과 × 증감계수

S : 지점침하 하중조건에 대한 해석결과 × 증감계수

R : Response Spectrum 조건에 대한 해석결과 × 증감계수

T : 시간이력해석 조건에 대한 해석결과 × 증감계수

LCB : 이미 정의된 하중조합조건에 대한 해석결과 × 증감계수

ENV : 이미 정의된 Envelope조건에 대한 해석결과 × 증감계수

Note

1. 한개의 하중조합조건에서는 999개의 하중조건 또는 하중조합조건들을 서로 조합할 수 있다.

   (Gen2017에서 하중조건 150에서 999로 확장)

2. 하중조합방법중 Envelope, ABS, SRSS는 General에서만 적용된다.

[하중조합 Type에 따른 주응력 및 유효응력, 최대전단응력 계산방법]  

LoadCase : 하중조건 목록판에서 입력된 단위하중조건 또는 먼저 정의된 하중조합조건을 선택합니다.

Factor : 선택된 단위하중조건 또는 하중조합조건에 적용할 하중계수 입력

2. 내장된 설계기준을 이용하여 하중조합조건을 자동으로 생성하는 방법

하중조합조건 입력 대화상자에서 하부에 있는 버튼을 클릭합니다. 클릭후 나타나는 하중조합조건 자동입력 대화상자에서 다음사항을 선택하고 버튼을 클릭하면, 사용자가 정의한 단위하중조건과 규준에 대한 하중조합조건을 자동으로 생성해 줍니다.

Option

   Add : 이미 정의된 하중조합조건에 자동생성될 하중조합조건을 추가합니다.

   Replace : 이미 정의된 하중조합조건을 삭제하고, 자동생성될 하중조합조건으로 대체합니다.

   Add Envelope : Envelope 하중조합조건을 자동 생성, General 탭에서만 적용합니다.

Code Selection

   Steel : 철골설계시 설계기준

   Concrete : 철근콘크리트설계시 설계기준

   SRC : 철골-철근콘크리트설계시 설계기준

   Cold Formed Steel : 냉간성형강 설계기준

   Footing : 기초 설계시 설계기준v8

   Aluminum : 알루미늄 설계기준

Design Code : 하중조합조건 자동생성에 적용할 설계기준을 선택합니다.

Scale Up Factor : 응답스펙트럼 해석으로 지진하중을 고려한 경우 지진하중 증감계수 입력

  (KDS(41-17-00:2019) 7.3.3.5 설계값의 산정)

Wind Load Combinations :

   KDS(41-10-15:2019) 설계기준 선택시 하중조합-풍하중 방향 옵션 고려항목이 추가됩니다.                                      

   고층 및 유연건축물의 수평풍하중 조합대상 풍하중 및 Factor를 사용자가 지정할 수 있습니다.

   Wind Loads Group

      Wind Direction : 하나의 Set가 되는 수평/수직/비틀림 풍하중을 그룹 지정 할 수 있습니다.

    Default는 High Low Rise Building 이고, Middle Low Rise Building 선택시 비틀림 풍하중 및 Factor는 고려되지 않습니다.      

       Along Wind Load Case : 풍방향 하중조건을 선택합니다.

       Across Wind Load Case : 풍직각방향 하중조건을 선택합니다.

       Torsional Wind Load Case : 비틀림방향 풍하중조건을 선택합니다.

    Factor : 하중 조합시 사용되는 풍방향 가스트영향계수(GD) 및 k 값을 입력합니다.
   GD : 주골조 설계용 풍방향 가스트영향계수(Default : 2.2, 입력범위 GD>0)

       k : KDS(41-10-15:2019) 표5.12-2에 의한 조합하중계수(Default :0.8, 입력범위 0.55<=k<=0.8)

  Torsion Wind Direction

    (+),(-) Direction : 반시계 및 시계 방향 비틀림 풍하중 모두를 고려하여 생성합니다.

    (+) Direction : 반시계 방향 비틀림 풍하중만 생성합니다.

    (-) Direction : 시계방향 비틀림 풍하중만 생성합니다.

 [Static Wind Load 에서 KDS 기준 General Method > High Rise Building 으로 풍하중이 입력된 경우]

   - 자동생성 시 적용되는 Data를 사용자가 확인할 수 있습니다.

   - 사용자가 X,Y 방향이 아닌 임의의 방향으로 풍하중을 생성한 경우에는 수정해서 적용해야 합니다.

      [Static Wind Load에서 KDS2019 /KBC 2016 기준의 풍하중이 입력된 경우 풍하중 조합 자동생성 방법]
       1) Simplified Method로 입력 시 (Static Wind Load에서 풍하중이 입력되지 않은 경우

Manipulation of Construction Stage Load Case

Load Case 정의시 시공단계에 포함되는 하중은 Construction Stage Load(CS) 타입으로도 정의가 가능하고, 이외의 정적하중(D, DC, DW...) 타입으로도 정의할 수 있습니다. 두가지 서로 다른 방법으로 정의된 시공단계하중은 후처리에서 생성되는 하중조합에 차이가 있습니다. Construction Stage Load(CS) 타입으로 정의된 하중은 후처리에서 CS하중이 추가로 생성되고, 정적하중(ST)타입으로 정의된 하중은 CS하중 이외와 ST하중이 생성됩니다.

ST Only : 정적하중만으로 하중조합

CS Only : 시공단계하중만으로 하중조합

ST + CS : 정적하중과 시공단계하중을 모두 포함하여 하중조합

Note

시공단계해석시 고려하는 하중의 형태로서 일반하중(DL, LL)을 지정한 경우는 해석 후, 해당 하중조건에 대해서 정적하중조건(ST)과 시공단계하중조건(CS)이 동시에 생성되므로, 설계에 시공단계해석결과를 반영하기 위해서는 CS Only를 지정하는 것이 바람직하다.
ST+CS를 지정하면 시공단계시 고려한 하중이 정적하중과 시공단계하중 형태로 중복고려되고, ST Only를 지정하면 정적해석결과만 설계에 고려되므로, 시공단계해석결과를 반영할 수 없다.

시공단계해석시 고려하는 하중의 형태로서 시공단계하중(CS)을 지정한 경우, 해석 수행 후 시공단계하중조건(CS)만 생성되므로, CS Only를 지정하는 것이 바람직하다. ST Only와 ST+CS를 지정하면 정적하중조건이 없으므로, 하중조합조건을 생성할 수 없다.

시공단계해석시 고려하는 하중의 형태를 일반하중과 시공단계하중형태로 구분하여 입력한 경우라면, ST+CS를 지정하여야 모든 입력하중을 고려할 수 있다.

Consider Orthogonal Effect :  지진력의 직교효과를 고려하기 위한 방법을 지정합니다.

   Set Load Cases for Orthogonal Effect  : Consider Orthogonal Effect를 적용할 직교하는 두방향의 하중을 지정합니다.

   100% vs. 30% : 한 방향 지진하중의 100%와 직각방향 하중의 30%에 대한 하중효과의 절대값을 합하여 구합니다.

   SRSS(Square Root of Sum of Square) : 직교하는 두 방향의 하중 효과의 100%를 제곱합제곱근(SRSS)방법으로      

   조합합니다.

Generate Additional Load Combination :  특별지진하중조합 및 수직지진력 하중조합조건을 생성합니다.

   for Special Seismic Loads : 특별지진하중 조합조건을 생성합니다.

   for Vertical Seismic Forces : 수직지진력을 고려한 하중조합을 생성합니다.

   Factors for Seismic Design : 특별지진하중조합 및 수직지진력 하중조합을 적용하기 위한 계수값을 입력합니다.

     Special Seismic Loads(특별지진하중조합 참조)

        Vertical Load Factor : 특별 지진하중에서 수직지진력 고려를 위한 계수를 입력합니다.

        Sds : 단주기 스펙트럼가속도를 입력합니다.

        Note
       단주기 스펙트럼 가속도(SDS)는 Loads>Lateral Load>Static Seismic Loads에서 확인 가능하다.

     System Over-Strength Factor

        Load Case : 시스템초과 강도계수를 적용할 각 방향별 지진하중을 선택합니다.

        Over-Strength Factor :  각 방향별 지진력저항시스템에 대한 시스템초과 강도계수를 입력합니다.

        Add : 지진하중에 대한 Load Case를 선택하고 Over-Strength Factor를 입력하여 신규로 추가합니다.

        Modify : 선택된 지진하중에 대한  Load Case와 입력된 Over-Strength Factor를 수정합니다.

        Delete : 이미 입력된 데이터를 선택하여 삭제합니다.

     Vertical Seismic Force

        Vertical Force Factor : 수직지진력 계수

for Underground Load :  지하구조물 하중조합을 생성합니다.(KDS 기준을 선택한 경우 활성화)

          Set Load Cases for Underground Load  : 지하구조물 하중조합 조건을 생성합니다.(for Underground Load 체크 시 활성화)

       Scale Up Factor : 응답스펙트럼 해석으로 지진하중을 고려한 경우 지하구조물 지진하중 증감계수를 직접 입력합니다. (KDS(41-17-00:2019) 7.3.3.5 설계값의 산정)

                              지하구조물 보정계수 = 지상구조물 보정계수 * (지상구조물 반응수정계수/지하구조물 반응수정계수)*(지하구조물 중요도계수/지상구조물 중요도계수)

       Factors for Seismic Design : 지하구조물 특별지진하중조합 및 수직지진력 하중조합을 적용하기 위한 계수값을 입력합니다.

       Load Group  : 지하구조물 내진설계용 하중조합 자동생성시 지진하중이 있는 조합에 함께 고려한 토압설정

          Seismic Load Case List : 지진하중 조건 설정

          Load Case  : Earthquake(E) Type 또는 Response Spectrum Load Case 선택가능

          Direction : 하중조합 시 지진하중 조건의 부호에 따른 방향설정,(+)인 경우 +로 조합되는 경우에 대한 그룹설정/(-)인 경우 - 로 조합되는 경우에 대한 그룹설정

          Earth Pressure Load Case : 토압 조건 설정

          Seismic : Earthquake Earth Pressure(EEP) Type으로 정의된 Load Case가 보임

          Static : Horizontal Earth Pressure(EH) Type 으로 정의된 Load Case가 보임      

Consider Vertical Pressure Load(Earth) : 수직 토압 계수(하중조건이 입력된 경우에만 활성화)

KBC2016부터는 고정하중으로 취급하여 하중조합하므로, KDS2019/KBC2016코드 선택시에는 Hidden됩니다.

Coefficients for Serviceability : 사용성 체크를 위한 적재하중, 풍하중 계수 입력(Eurocode 2, 3인 경우에만 활성화)  

   Note
   사용성 하중조합을 자동으로 생성할 경우 Design > General Design Parameters > Serviceability Load Combination Type   

   에서 각 분류별로 자동 정렬된다. 그러나, 사용성 하중조합을 사용자가 생성한 경우에는 위 기능을 이용하여 각 분류별   

   하중조합을 분류해야 한다.

   Note
   사용성 하중조합시 적용되는 하중조건별 계수는 prEN 1990:2001, Table A1.1, A1.4를 참조한다.

Will Execute Construction Stage Analysis : PS Beam 설계시 시공단계해석 수행시 적용된 응답스펙트럼 해석으로 지진하중을 고려한 경우 지진하중 증감계수 고려

Consider Losses for Prestress Load Cases : PS Beam 설계시 프리스트레스 손실계수를 입력합니다.

   Note
   철근콘크리트 설계기준 선택시 활성화된다.

   Define Factor : 전달단계(프리스트레스 도입시)와 사용하중단계(사용하중 작용시)의 프리스트레스 손실계수를 입력합니다.

   Note
   Define Factor을 선택하면 Design >> Concrete Design Parameter >> Modify Prestress Loss Factors 대화상자가

   나타난다.

   Note
  Eurocode 2, 3에 의한 사용성 평가방법은 콘크리트의 경우 Beam Checking, 철골의 경우 Steel Code Check의

   [사용성 평가 절차]를 참조한다.

Consider Imperfection Load : 결함하중을 고려한 하중조합 설정

         Steel > Eurocode3:05, AISC(14th)-LRFD10, AISC(14th)-ASD10 기준을 선택한 경우 활성화

         Concrete > Eurocode2:4 기준을 선택한 경우 활성화

3. Spread Sheet 형식의 테이블에서 하중조합조건을 입력 또는 수정하는 방법

하중조합조건 대화상자에서 버튼을 클릭하면, 단위하중조건과 먼저 정의된 하중조합조건이 테이블의 행으로 나열된 Spread Sheet 형식의 테이블로 전환됩니다. 방법 1에서 설명된 항목들을 입력하거나 수정하여 하중조합조건을 추가하거나 수정합니다.

4. 기존의 하중조합조건파일(fn.LCB)을 불러들여 하중조합조건을 생성하는 방법

하중조합 대화상자의 버튼을 클릭하면 하중조합조건 파일을 불러올 수 있는 열기 대화상자가 나타납니다. 미리 하중조합조건을 입력해 둔 파일을 선택하여 하중조합조건을 불러들입니다.

fn.LCB 파일의 형식은 다음과 같습니다.

일련번호, 조합방법, 단위하중조건 i, 하중계수 i, 단위하중조건 j, 하중계수 j, ..., 하중조합조건 k, 하중계수 k, 하중조합조건 l, 하중계수 l

예) 1, , 1, 1.0, 2, 1.0

2, , 1, 1.4, 2, 1.7

Note

조합방법

빈칸, 0 : Add

       1 : Envelope

       2 : ABS

       3 : SRSS

: General 탭에서 생성된 하중조합조건을 마우스로 선택한 후, 버튼 우측 선택창에서 설계탭을 선택하고, 버튼을 누르면 선택한 하중조합조건만 해당 설계탭에 복제됩니다. 이 기능은 General 탭에서만 사용 가능합니다.
 

: 현재 활성화된 탭에 생성된 하중조합조건을 텍스트 파일(*.lcp)로 출력합니다.

이미 정의된 하중조합조건을 수정할 경우

하중조합조건 목록표에서 수정을 원하는 하중조합조건을 선택하고 수정합니다.

이미 정의된 하중조합조건을 복제할 경우

하중조합조건 목록표에서 복제를 원하는 하중조합조건을 선택하고 버튼을 눌러 복제합니다.

이미 정의된 하중조합조건을 삭제할 경우

하중조합조건 목록표에서 삭제를 원하는 하중조합조건을 선택하고 키보드의 [Delete] 키를 눌러 삭제합니다.