Frame 요소의 형상정보와 해석결과를 이용하여 기둥설계를 수행합니다. 사용자가 선택한 기둥부재와 하중조합에 대해 검토하며, 선택한 모든 하중조합에 대한 검토 결과를 출력합니다. 이 기능을 사용하기 위해서는 Modify Concrete Material, Modify Member Type 기능에서 설계에 사용할 재질과 부재타입(보/기둥)을 먼저 정의해야 합니다.
사용자가 철근의 배치 및 철근량을 직접 입력할 수 있으며, Result Viewer 창을 통하여 부재별 검토결과를 쉽게 확인할 수 있습니다.
장·단주 판별, 횡구속여부에 따른 모멘트 확대 등을 고려할 수 있으며, 이때 적용되는 계수는 자동계산 기능을 사용하거나 사용자가 직접 입력할 수도 있습니다. 또한 콘크리트 구조설계기준(2007)선택 시 지배단면에 따른 강도감소계수가 적용됩니다. 단면검토는 도로교설계기준(2005), 철도교 설계기준(2004) 및 콘크리트 구조설계기준(2007)를 따르고 있으며, 검토 결과에 대한 상세계산서(SI단위계 적용)를 Excel 파일(*.xls) 형태로 출력할 수 있습니다.
검토 가능한 단면은 아래에 소개된 9개의 DB단면과 임의형상단면입니다.
Main Menu에서 MODS Module > RC Design > RC Design Parameter(Frame)
Tree Menu에서 Menu 탭에서 MODS Module > RC Design > RC Design Parameter(Frame)
(d).gif)
RC Design Parameter(Frame)-Coulmn 대화상자
Modify
Concrete Material
을 클릭하면 Modify Concrete Material 에서 설계에
사용되는 콘크리트 및 철근의 재질을 확인 및 변경합니다.
Modify Member Type
을 클릭하면 Modify
Member Type 에서 부재의 타입(Beam/Column)를 지정합니다. 여기서 지정한 부재 타입에 따라서 설계방법을
다르게 적용합니다.
Column
계수하중조합
Results > Combinations > Concrete Design
에서 정의한 계수하중조합을 보여줍니다. 설계에 사용될 하중조합을 대화창에서 직접 선택할 수 있습니다. 선택된 하중조합은 휨과
전단검토에 사용됩니다.
Group
층안정지수( .gif)
) 를 산정하기 위해서는 각 층의 총 수직하중과 전단력을 알아야 합니다. 한 층에 해당하는
기둥부재를 Structure Group으로 지정하여 이 그룹에 포함된 부재의 수직하중과 전단력의 총합을 계산합니다. 단,
Model > Properties > Material 에서 User Defined으로 정의된 부재는 Structure
Group으로 지정하여도 수직하중과 전단력의 총합을 계산할 때 제외되므로 주의하시기 바랍니다.
검토부재 선택
검토부재 선택 : Model View에서 설계하고자 하는 부재를 마우스로 선택하거나, 키보드에서 부재번호를 직접 입력합니다.
Note
요소에 해당하는 위치를 입력하면 계산서에 반영됩니다.
Ex) "검토부재 선택 : 16번 요소 , 비고 : 지하3층 기둥"이라고 입력하면 "계산서 : 지하3층 기둥(Elem-16-I)"로 표현된다.
Design Option
기둥 C.T.C 배치 고려
- 일반적으로 지하철 구조물 등 기둥이 종방향 등간격으로 배치된 구조물의 2D 해석시 기둥의 강성을 배치간격만큼 감소 시켜 구조해석을 수행하고 설계시에는 발생 단면력을 다시 배치 간격만큼 증가 시켜 단면 검토를 수행하므로 “기둥 CTC 배치 고려” Option을 추가하였습니다.
- 기둥 배치 간격 입력
- 검토부재의 설계 단면력은 C.T.C/1m만큼 증가됩니다.
- 기둥 C.T.C 배치 고려시 주의사항으로 모델은 항상 단위폭 모델인 것으로 가정하고 단위폭 모델이 아닌 경우는 사용자가 CTC를 적절히 수정하도록 합니다.
- DB단면(SPC입력 포함)이 아닌 경우에는 활성화되지 않습니다.
전단검토 수행 여부 : 전단검토 수행여부를 선택합니다. 옵션을 선택하면 최소전단철근 기준을 적용하여 전단검토를 수행합니다.
최대철근비: 전체단면적에 대한 축방향 철근량의 최대면적비를 입력합니다. 도로교 설계기준에 따른 최대 철근비는 8% 입니다.
횡구속 여부 자동 결정 : 자동결정을 선택하면 층안정지수(Q)를 계산하여 횡구속 여부를 판단합니다. 자동결정을 선택하지 않은 경우 사용자가 횡구속 여부를 직접 지정할 수 있습니다.
횡구속 변수 : 횡구속 구조물에서 확대 모멘트를 계산하기 위한 변수를 입력합니다.
모멘트 확대계수 자동결정
모멘트 확대 계수 δns를 자동계산 하거나 직접 입력합니다.
δnsy: 요소좌표계 y축에 대한 모멘트 확대계수
δnsz: 요소좌표계 z축에 대한 모멘트 확대계수
등가 모멘트 보정계수 자동결정
등가 모멘트 보정계수(Cm)를 자동계산 하거나 직접 입력합니다.
Cmy: 요소좌표계 y축 모멘트에 대한 등가 모멘트 보정계수
Cmz: 요소좌표계 z축 모멘트에 대한 등가 모멘트 보정계수
모멘트 확대 계수 자동결정(비횡구속)
비횡구속 구조물에서 모멘트 확대 계수(δs)를 자동계산 하거나, 직접 입력합니다.
δsy: 요소 좌표계 y축에 대한 모멘트 확대계수
δsz: 요소 좌표계 z축에 대한 모멘트 확대계수
βd 사용자 입력
- 비횡구속 구조물의 확대모멘트 계산시 βd=0으로 적용해야 하는 경우가 있습니다.(단기하중의 경우)
- 횡구속 : Check Off시 최대 축방향 고정하중/전체 계수축하중에 의해서 자동결정되며 여기서 최대 축방향 고정하중은 Dead Load 값을 사용합니다. Check On시 사용자 입력 및 수정이 가능하며 기본값은 0.6입니다.
- 비횡구속 : Check Off시 최대 계수지속전단력/전체 계수전단력에 의해서 자동 결정되며 여기서 최대 계수지속전단력은 Dead Load 값을 사용합니다Check On시 사용자 입력 및 수정이 가능하며 기본값은 0.0입니다.
응답 수정계수(R)
응답수정계수는 지진하중(Earthquake), Response Spectrum Analysis, Time History Analysis가 포함된 하중case에 대해서만 적용됩니다.설계지진력은 다른 설계력과 함께 전체하중 조합식에 조합됩니다. 예를 들어 전체하중 조합이 고정하중+2차고정하중(D) , 설계지진력(E)라고 했을 때 전체하중 조합의 부재력은 D+(E/R)로 산정되며, 산정된 부재력으로 확대모멘트 및 단면검토를 수행합니다. 응답수정계수를 check on하면 설계지진력의 y ,z방향에 적용되며, check off하면 적용되지 않습니다.
주철근 위치: 단면 끝단에서 주철근 중심까지의 거리. 개략적인 철근량(As req)을 계산하기 위해 사용되며, 설계에는 반영되지 않습니다.
Part Number : 부재의 I단, J단 중 검토하고자 하는 위치를 선택합니다.
Unbraced
Length (L,Lb): 을 클릭하면 Unbraced
Length (L,Lb) 메뉴가 실행되어 설계에 사용되는 부재의 비지지 길이를 설정할 수 있습니다. Unbraced Length(Ly,Lz)를
설정하지 않으면 부재의 전체 길이가 비지지 길이로 고려됩니다. 그리고 Laterally Unbraced Length(Lb)의
값을 입력하여도 RC Design(Column, Wall)에는 적용되지 않습니다.
Effective
Length Factor (K): 을 클릭하면 Effective
Length Factor (K) 메뉴가 실행되어 설계에 사용되는 부재의 유효좌굴길이를 입력할 수 있습니다. 별도 입력이
없는 경우, 유효좌굴길이 계수는 1로 고려합니다.
: 입력한
내용이 Design Information 에 반영됩니다. 이미 입력된 부재가 있는 경우 업데이트 되지 않습니다.
: Design Information의
해당 부재의 값을 수정합니다. 해당 부재가 Design Information상에
입력되어있지 않다면 업데이트 또는 수정되지 않습니다.
: 해당 부재를 Design Information에서
삭제합니다.
Design
Information : , ,
버튼의 동작에 따라 입력된
내용을 테이블을 통해 보여줍니다. 마우스로 테이블의 행을 선택시 선택된 부재는 입력창과 Model View에 반영됩니다.
: Design Information에
입력된 정보를 기준으로 단면검토를 수행 합니다. 검토결과는 Column Design 대화창에서 확인할 수 있습니다.
Axial & Flexure
검토하고자 하는 단면에 배근되는 축방향압축과 휨 철근정보를 입력하고 입력된 철근 정보를 바탕으로 축방향압축과 휨에 대한 단면검토를 수행합니다.
Dialog의 Rebar Data에 사용자가 입력하는 Num, Dc는 연산기능이 수행되지 않으므로 계산된 값을 입력해야 합니다.
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RC Column Design Result - Axial & Flexure
MEMB : Design Information에 정의된 요소번호를 나타냅니다.
SEL : 엑셀 형태의 계산서 출력이 필요한 경우 선택합니다. Connect Model View 옵션에 Check on한 경우에는 Model View에서 부재를 선택할 수 있습니다.
Pos : 선택된 부재에서 단면검토를 수행하는 위치를 나타냅니다.
LCB : 단면검토에 사용될 계수하중조합(선택한 하중조합 중 가장 불리한 조건)의 번호를 나타냅니다.
검토부재력: 검토에 사용된 부재력을 나타냅니다.
Fx: 축력
My: 요소좌표계 y축에 대한 휨모멘트
Mz: 요소좌표계 z축에 대한 휨모멘트
Note
기둥 부재의 설계는 선택된 모든 하중조합에 대해 동시발생부재력을 기준으로 검토한다. 검토한 모든 하중에 대한 설계결과는 Excel
Report에서 확인할 수 있으며, 대화상자에서는 검토한 하중조합 중 가장 불리한 경우에 대해서만 결과를 출력한다.
교축방향 : 입력된 단면정보로부터 y축 방향에 대한 부재의 장/단주 판별과 횡구속 여부에 대한 결과를 나타냅니다.
교축직각방향: 입력된 단면정보로부터 z축 방향에 대한 부재의 장/단주 판별과 횡구속 여부에 대한 결과를 나타냅니다.
AsReq: RC Design Parameter 대화상자의 "주철근 위치" 정보를 기준으로 계산한 개략적인 필요철근량을 나타냅니다. 철근배근시 참고값으로 사용하는 것으로 설계에 적용되지 않습니다. 그리고 SPC로 입력된 단면은 표현되지 않습니다.
철근입력: 단면정보에 따라 Rebar Input for Column Section, Rebar Input for General Section으로 연결되어 사용자가 직접 철근을 배근합니다.
AsUse : 사용자가 입력한 철근정보를 바탕으로 총 철근량을 계산합니다.
ØPn/Pu : 입력된 철근정보로부터 계산된 부재의 공칭축력과 계수축력의 비를 나타냅니다.
ØMn/Mu : 입력된 철근정보로부터 계산된 부재의 공칭모멘트와 계수모멘트의 비를 나타냅니다.
CHK : 단면검토결과를 나타냅니다.
OK : 단면검토 결과를 만족하는 경우
NG : 단면검토 결과를 만족하지 않는 경우 또는 사용철근량이 최소철근량 미만인 경우
NG(max) : 사용철근량이 최대 철근량 초과인 경우
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: SEL에서
선택된 요소를 모델 view 에서 활성화합니다 .
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, .gif)
: SEL에서 전체선택 또는 선택해제를 수행합니다.
: SEL에서 선택한 요소에
입력된 철근정보를 삭제합니다.
: 테이블에 출력된 모든
요소에 대한 정보를 클립보드로 복사합니다. Excel 에서 바로 붙여넣을 수 있습니다.
: SEL에서 선택한 요소에 대한 상세계산서를
Excel 포맷으로 출력합니다.
.gif)
- Save Image as EMF File을 Check On하여 상세계산서를 출력하면 PM상관도와 단면정보가 EMF파일로 저장됩니다.
예를들어 계산서이름이 test이며 test_image라는 폴더가 계산서가 저장되어진 폴더하부에 생성됩니다.
- .gif)
: Result
Viewer창을 활성화 또는 비활성화합니다.
Note : Result Viewer[전단력 검토] 제한사항 및 표현방법
1. 사용자가 휨 철근은 입력하고 전단철근을 입력하지 않아도 [전단력 검토]에서 φVn은 0이 아니며 콘크리트가 부담하는 전단력과 계수전단력(Vu)을 비교검토하고 계산서에도 동일하게 표현됩니다.
2. 휨 철근을 입력하고 전단철근을 입력하지 않은 상태에서 계산버튼 클릭시 표현방식은 다음과 같습니다.(계산서도 동일하게 표현됩니다.)
▶ φVc < Vu 일 때(전단보강 필요)
▶ φVc > Vu > φVc/2 일 때(최소전단철근 보강)
▶ φVc > Vu 일 때(전단보강 불필요)
Shear
검토하고자 하는 단면에 배근되는 전단철근정보를 입력하고 입력된 철근정보를 바탕으로 전단에 대한 단면검토를 수행합니다.
Dialog에 사용자가 직접입력하는 다리수, 간격(s)은 연산기능이 수행되지 않으므로 계산된 값을 입력해야 합니다.
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RC Column Design Result - Shear
MEMB : Design Information에 정의된 요소번호를 나타냅니다.
Pos : 선택된 요소에서 단면검토를 수행하는 위치를 나타냅니다.
LCB : 단면검토에 사용될 계수하중조합(선택한 하중조합 중 가장 불리한 조건)의 번호를 나타냅니다.
Vu: 단면검토에 사용되는 전단력
AvReq: 필요철근량
전단철근: 단면검토에 사용될 전단 철근을 정의합니다.
Dia: 전단철근의 직경
다리수: 전단철근의 다리수
간격(S): 전단철근의 간격
Calc : Calc 버튼을 누르면 입력된 정보를 기준으로 단면검토를 수행합니다.
AvUse : 사용자가 입력한 철근정보를 바탕으로 총 단위철근량을 계산합니다
ØVn/Vu : 입력된 철근정보로부터 계산된 부재의 공칭전단력과 계수전단력의 비를 나타냅니다
CHK : 단면검토결과를 나타냅니다.
OK : 단면검토 결과를 만족하는 경우
NG : 단면검토 결과를 만족하지 않는 경우
NG(Av) : 입력한 전단철근량이 최소 전단철근량 보다 부족한 경우(Av_use < Av_req)
NG(s) : 전단철근의 배치 간격이 규정을 벗어나는 경우