1 새 프로젝트
먼저 IDEA StatiCa 애플리케이션을 실행합니다. IDEA StatiCa 메인 창에서 Detail 애플리케이션을 열어 새 프로젝트를 정의합니다.
모델 유형 - 3D -> 클래스 - 일반 ->매개변수 및 초기 설정을 선택한 후 모델을 생성합니다.
2 형상
모델링을 시작하려면 모델 개체 와 솔리드 블록을 선택합니다.
기본 직육면체가 나타나며, 치수는 GCS(전역 좌표계)를 기준으로 폭 - X, 깊이 - Y, 높이 - Z로 정의됩니다. 3D 장면(왼쪽 상단)의 부적합 사항 시스템은 해석을 정상적으로 시작하기 위해 무엇이 누락되었는지 알려줍니다.
음의 체적은 원래 체적과 교차하는 절단 부분을 나타냅니다.
음의 체적의 치수를 정의합니다 ->면 - 1 ->모서리 - 4 -> 국부 Z 위치 - 2.5 m. 투명 모드에서 음의 체적을 확인할 수 있습니다.
작업 - 절단은 차집합으로 알려진 불 연산을 의미합니다. 이 과정은 음의 체적 형상을 기준으로 원래 세그먼트의 일부를 제거합니다.
원래 체적 SB1이 NV1에 의해 절단됩니다.
음의 체적 NV1 을 사용하여 작업을 복사합니다. 작업을 복사한 후 모서리-3을 활성화합니다. NV2는 대칭 위치로 이동하여 그에 맞게 정렬됩니다.
작업 CUT1을 복사하고 절단 속성으로 NV2를 설정합니다.
NV3를 생성한 후에는 깊이를 0.75 m로 조정하고 면 번호를 2로 변경해야 합니다.
원래 체적을 NV3로 절단합니다.
마지막 단계는 NV3를 복제하여 NV4를 만드는 것입니다. 면과 모서리를 변경한 후 번호를 4로 설정합니다.
작업 CUT3을 복사하고 NV4를 절단 체적으로 다시 지정합니다.
콘크리트 부분의 최종 형상입니다. 이후 장으로 넘어가는 전환 지점입니다.
3 지지
면 지지는 구조를 구속하는 유일한 옵션입니다.
지지 시스템은 세 개의 자유도를 제공합니다. 면 지지는 세 방향 모두에 대해 별도의 강성 입력값을 제공합니다. 이러한 매개변수는 전체 모델 거동에 결정적인 영향을 미칩니다.
이 예제의 수직 강성 15 MN/m3 은 웹에 게시된 문서에서 도출한 값입니다. "미세 또는 약간 다져진 토양"으로 가정합니다. 적용 가능한 값의 범위를 개략적으로 보여주기 위해 참고용으로 표를 제공합니다.
면 지지의 수평 강성은 중요합니다. 강성이 완전한 강체이면 토양-콘크리트 경계면 근처 첫 번째 층의 휨 철근에는 응력이 거의 발생하지 않습니다.
두 번째 극단적인 경우는 수평 강성을 매우 낮은 수준으로 설정할 때 발생합니다. 이 경우 전단력으로 인해 뚜렷한 강체 운동이 발생합니다.
현재 사례에 대한 최적의 수평 강성은 1 MN/m3 값으로 결정되었습니다.
지지는 자동으로 인장에 비활성(1번/회색 버튼)으로 지정됩니다. 강성 정의를 활성화하려면 펜 아이콘(2번)을 클릭합니다.
4 설계
베이스 플레이트는 스터브, 앵커, 모르타르 층을 위한 기본 요소입니다.
베이스 플레이트는 모르타르 접합부 위에 견고하게 배치하고, 너트를 상부와 하부 양쪽에 적용해야 합니다. 층의 두께는 50 mm로 지정됩니다. 전단력은 앵커를 통해 효과적으로 전달되며, IPE 500 단면의 기둥은 국부 축을 기준으로 90도 회전되어 있습니다.
기둥 단면은 힘을 베이스 플레이트로 적절하게 재분배하는 데 사용됩니다. 힘이 전달, 부착, 지정되는 방식은 여기에 설명되어 있습니다.
베이스 플레이트와 콘크리트 부분을 연결하려면 단일 앵커를 정의하고 그 속성을 지정해야 합니다.
앵커 끝단에 와셔 플레이트를 포함하는 현장 타설 방식이 선택되었습니다. 기본적으로 앵커는 인장력과 압축력은 물론 전단력도 전달하도록 설계됩니다. 앵커의 X 및 Y 좌표는 이에 맞게 설정됩니다.
이후에는 한쪽에 일련의 앵커를 구성하기 위해 앵커의 X 좌표만 조정합니다. 작업 속도를 높이기 위해 복사 버튼으로 앵커를 복제하는 것을 적극 권장합니다.
사전에 정의된 일련의 앵커를 효율적으로 복제하려면 다중 선택 기능을 활용하여 간편하게 실행합니다.
다중 선택 기능을 사용하면 Y 좌표를 -0.09 m로 일괄 수정할 수 있어 설계 과정이 크게 빨라집니다. 이러한 유용한 팁과 기법은 작업 효율을 높이도록 고안되었습니다.
모르타르 접합부, 스터브, 와셔 플레이트가 있는 앵커를 이용한 정착이 완료되어 다음 단계를 진행할 준비가 되었습니다.
5 하중 효과
하중 케이스 를 정의하고 점하중을 통해 작용을 선택합니다.
집중력은 LCS 위치의 원점에 작용하며 강체 요소를 통해 부재 단부로 전달됩니다. 3D Detail에서는 강재 부분을 검토하지 않으므로, 강재 부분에 과도한 하중이 작용하지 않도록 IDEA StatiCa 연결 모듈 또는 유사한 도구로 부재와 베이스 플레이트를 검토합니다. 보조 하중으로 콘크리트 블록의 자중을 지정합니다. 하중 케이스 전체를 복사합니다.
소프트웨어는 개별 하중 케이스보다 주로 조합을 사용하여 작동합니다. 조합은 명시적으로 정의해야 합니다. 이 모델은 ULS 조합 LC1과 LC2를 하중 케이스로 사용하며, 부분 계수 1을 적용하여 조합 탭에 통합합니다.
조합은 기존 하중 케이스의 하중을 합산하여 해석을 시작합니다. 비선형 해석은 이 하중을 기반으로 수행되므로 하중을 정확하게 합산하는 것이 중요합니다.
6 철근
철근 배치는 규정된 상세 기준을 따릅니다. 해석에서는 특정 효과를 고려하지 않으므로 이러한 기준은 매우 중요합니다. 예를 들어 건조 수축과 수화열 같은 현상은 철근에 추가적인 변형률과 응력을 유발하여 균열 발생의 원인이 됩니다.
다음 절에서는 페데스탈이 있는 기초 전체의 철근 배치 단계를 설명합니다. 단계 (1)을 따라 진행합니다. 리본 메뉴(2)에서 철근을 비활성화하여 선택한 철근만 표시할 수 있습니다. 이를 통해 각 그룹을 직관적으로 구분할 수 있습니다.
철근의 최종 배치가 완료되어 계산을 수행할 준비가 되었습니다.
7 검토
이 장에서는 결과를 요약하고 표시하는 후처리 단계로 들어갑니다. 결과는 이해하기 쉬우며 대부분 규정 검토에 맞게 구성됩니다. 상세하고 포괄적인 결과는 보조 탭에서 확인할 수 있습니다.
계산을 실행하고 요약 검토 결과를 확인합니다. 이 결과는 만족/불만족 여부를 명확하게 보여줍니다.
스프링 지지 면 전체의 접촉 응력입니다.
첫 번째 상세 검토는 강도 - 콘크리트에 중점을 둡니다. 스케일 조정이 가능한 응력 팔레트를 사용하면 위험 부위를 쉽게 찾을 수 있습니다.
두 번째 검토는 철근에 관한 것으로, 어떤 철근에 압축과 인장이 작용하는지 명확하게 표시됩니다.
앵커는 마지막 탭에서 별도로 규정 검토를 수행합니다. 앵커에 인장과 압축이 모두 작용하는 것을 확인할 수 있습니다. 그 이유는 선택된 시스템인 현장 타설/너트 및 와셔 플레이트가 있는 모르타르 접합부 때문입니다.
변형 검증은 보조 탭으로 이동되었습니다. 변형 해석은 거동이 예상한 결과와 일치하는지 확인하는 최초의 타당성 검토로 활용해야 한다는 점에 유의해야 합니다.
8 보고서
마지막으로 보고서 탭으로 이동합니다. IDEA StatiCa는 인쇄하거나 편집 가능한 형식으로 저장할 수 있는 완전한 맞춤형 보고서를 제공합니다.
설계와 평가를 성공적으로 완료했으며, 이를 일상 업무에 활용할 수 있는 기술을 습득했습니다. 계속 노력하시고 소셜 미디어에서 자랑해 보세요.
