다음 튜토리얼에서는 IDEA StatiCa Detail에서 기초를 처음부터 끝까지 모델링하는 방법을 설명합니다. 연결 애플리케이션에서 Detail로 가져오기하는 방법은 튜토리얼 Connection에서 Detail로의 BIM 링크에서 다룹니다.
1 새 프로젝트
먼저 IDEA StatiCa 애플리케이션을 실행합니다. IDEA StatiCa 메인 창에서 Detail 애플리케이션을 열어 새 프로젝트를 정의합니다.
3D 모델 유형과 빈 템플릿을 선택합니다. 아래 그림에 따라 매개변수를 조정합니다(콘크리트 C25/30, 볼트 등급 10.9, 콘크리트 피복 40 mm). 마지막으로 생성을 클릭합니다.
2 형상
완전히 비어 있는 프로젝트가 생성되었으므로 모든 요소를 처음부터 설정해야 합니다. 먼저 새로운 솔리드 블록을 정의합니다.
다음 단계는 새로운 면 지지를 추가하여 블록을 지지하는 것입니다. 사용자는 각 방향에 대해 서로 다른 강성을 설정할 수 있습니다. 기본적으로 수직 방향 지지는 지반이 인장 하중을 전달할 수 없다는 사실을 반영하여 "압축 전용"으로 설정되어 있습니다. 지반 스프링 강성값은 일반적으로 지반 엔지니어와 협의하여 결정합니다. 일반적으로 이 값은 하부 지반, 기초 깊이, 기초 형상 및 작용 하중에 따라 달라집니다. 양호한 기초 조건(매우 단단한 점토)에 해당하는 kz = 40 MN/m3 값을 입력합니다. 면 지지는 전체 표면 또는 폴리라인으로 정의한 일부 영역에만 설정할 수 있습니다. 이 경우 기본 설정인 전체 표면을 사용합니다.
이 애플리케이션은 기초의 지반공학적 검증을 대체하지 않는다는 점에 유의하십시오. 지반 압력값을 검토하지 않으며 기초의 안정성에 대한 규정 검토도 수행하지 않습니다. 휨 하중을 너무 크게 설정하면 기초가 전도됩니다(해석 발산 또는 과도한 변형/이동으로 나타납니다).
다음 단계는 하중 전달 요소를 정의하는 것입니다. 베이스 플레이트를 가장 먼저 생성합니다. 콘크리트 블록 가장자리 근처에 정사각형 강재 베이스 플레이트를 배치합니다. 전단력은 강판과 콘크리트 표면 사이의 마찰을 통해 전달됩니다. 또는 전단력 전달을 전단 키 또는 앵커에 할당할 수도 있습니다.
베이스 플레이트 두께는 60 mm로 설정하여 강체 플레이트로 거동하도록 하며, 이를 통해 변형으로 인한 앵커력 또는 콘크리트 접촉 응력의 오산을 방지합니다. 연결 애플리케이션에서 데이터를 내보낼 때 베이스 플레이트의 변형은 연결되는 구조의 둘레를 따라 하중을 생성하는 방식으로 고려됩니다. 또한 앵커의 힘은 연결 애플리케이션에서 직접 전달되며, 해당 애플리케이션에서는 베이스 플레이트가 연결되는 구조에 의해 보강된 소성 재료로 모델링됩니다. 이 주제에 대한 자세한 내용은 Connection에서 Detail로 앵커링 가져오기 문서를 참조하십시오.
베이스 플레이트 정의가 완료되었으므로 이제 앵커로 넘어갑니다. 앵커는 강재 등급 10.9로 합니다.
두 가지 유형의 앵커를 선택할 수 있습니다.
현장 타설 앵커: 선택한 유형(철근, 와셔 플레이트가 있는 앵커 또는 헤디드 스터드)에 따라 부착 특성이 미리 정의된 사전 설치 앵커
사후 설치(접착식): 실제 부착 강도에 따라 부착 강도를 사용자가 지정할 수 있는 사후 설치(화학) 앵커. 자세한 내용은 Detail 3D의 앵커 부착 강도 문서를 참조하십시오.
사후 설치 - 나사봉을 사용하고 재료는 강재 10.9, 부착 강도는 5,0 MPa로 설정합니다. 부착 강도값은 접착식 앵커 제조업체가 제공하는 기술 문서에 따라 설정해야 합니다.
하중이 베이스 플레이트에 적용되므로 앵커를 베이스 플레이트와 상호 연결하는 것이 중요합니다. 앵커를 세 번 복사하고 위치를 조정합니다.
3 철근
철근 어셈블리(1)-->여러 모서리에(2) 를 선택하고 속성을 입력합니다(3).
해당 작업을 복사하고 표면을 변경합니다. 다른 모든 옵션은 그대로 유지됩니다.
해당 작업을 다시 한 번 복사하고 매개변수를 수정하여 수평 철근을 정의합니다.
마지막 단계는 전단 철근을 정의하는 것입니다. 양 끝단에서 완전 부착된 수직 철근으로 모델링할 수 있습니다. 새로운 철근 그룹을 표면 위에 입력하고 마지막으로 매개변수를 수정합니다.
4 하중 및 조합
두 개의 하중 케이스가 있습니다. LC1: 자중, LC2: 영구 하중.
자중부터 시작합니다.
다음 단계에서는 베이스 플레이트에 작용하는 영구 하중의 설계값을 정의합니다. 점하중의 여섯 가지 성분과 베이스 플레이트상의 위치를 정의할 수 있습니다.
이제 설계 하중 조합을 생성합니다. 규정에 따라 조합 계수를 추가할 수 있습니다. 앞서 언급했듯이 베이스 플레이트의 점하중은 이미 설계값이므로 LC2의 계수는 1,0으로 둡니다.
5 계산 및 검토
해석을 실행하기 전에 시뮬레이션 속도를 높이기 위해 메시 배수를 2로 변경할 것을 강력히 권장합니다. 이 단계는 필수는 아니지만 계산 시간을 줄이고 발산 문제를 발견하는 데 도움이 됩니다. 모든 것이 원활하게 작동하고 문제가 발생하지 않으면 배수를 1로 되돌려 최종 해석과 검토를 수행할 수 있습니다.
해석이 완료되면 화면 왼쪽 상단에 결과 요약이 표시됩니다. 검토 탭으로 전환할 수 있습니다. 콘크리트와 철근 모두의 응력 흐름을 보여 주는 요약 결과가 표시됩니다.
유효 주 응력
콘크리트의 유효 주 응력(EPS)은 콘크리트 블록의 체적 거동을 기반으로 결정되며 콘크리트 강도의 설계값 fcd와 직접 비교됩니다. 콘크리트의 최대 압축 응력 σc3 와 유효 주 응력의 관계는 카파 계수로 표현됩니다. 유효 주 응력에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하십시오.
단면
콘크리트 블록 내부에서 어떤 일이 일어나는지도 확인하고자 할 수 있습니다. 이를 위해 단면을 정의할 수 있습니다. 원하는 평면을 임의로 정의하고 그 위치를 설정할 수 있습니다.
임의의 방향으로 원하는 개수만큼 단면을 정의할 수 있습니다. 기본 보기로 되돌아가려면 단면 아이콘을 클릭합니다.
앵커와 철근의 응력
강도 검토에서 모든 철근과 앵커의 응력과 변형률을 표시할 수 있습니다. 모서리에 가까운 앵커의 이용률이 가장 크다는 것을 확인할 수 있습니다.
정착
정착 탭에서는 각 철근과 앵커의 부착 응력과 총 힘을 표시할 수 있습니다.
앵커는 항상 규정에 따라 검토해야 합니다. Connection 및 Detail 애플리케이션을 사용하여 앵커와 콘크리트 블록에 대한 완전한 규정 검토를 수행할 수 있습니다. Connection과 Detail에서의 검토에 대한 자세한 내용은 문서 IDEA StatiCa를 이용한 앵커 및 콘크리트 블록의 완전한 규정 검토(EN)에서 확인할 수 있습니다.
연결 애플리케이션에서 수행할 수 없는 일부 검토가 있습니다. IDEA StatiCa 연결 모듈에서 누락된 이러한 검토는 Detail을 사용하여 보완합니다.
또한 Detail 애플리케이션은 앵커 주변의 철근을 자동으로 고려하므로, 콘크리트 콘 파괴가 지배적인 경우 앵커의 하중 저항 능력을 크게 증가시킬 수 있습니다.
변형
해석 후에는 모델에 큰 변형, 상당한 회전 또는 유한요소의 왜곡이 발생하지 않았는지 확인하기 위해 변형을 검토할 것을 강력히 권장합니다. 이를 통해 해석 결과를 전반적으로 파악하고 해석 중에 발생했을 수 있는 문제를 식별하는 데 도움이 됩니다.
보조로 이동하여 변형을 켭니다.
6 보고서
마지막으로 보고서 미리 보기/인쇄로 이동합니다. IDEA StatiCa Detail은 인쇄하거나 편집 가능한 형식으로 저장할 수 있는 완전한 사용자 정의 보고서를 제공합니다.
지금까지 IDEA StatiCa Detail에서 철근이 배치된 콘크리트 블록을 입력하고, 지지를 설정하며, 하중 전달 요소를 사용하는 방법을 학습했습니다. 하중을 입력하고 하중 조합을 정의하는 방법을 알게 되었으며, 마지막으로 해석과 규정 검토를 수행하는 방법을 익혔습니다.
