Part 6. 강합성교설계 6-1. 개요 - kor.midasuser.com · 교량형식 : 강합성교 지간구성 : 130 m ... tf1 ‘18’, tf2 ‘14’, Bf3 ‘200’ 입력 7. ‘Select Material

Part 6. 강합성교 설계

6-1. 개요 본 예제에서는 도로교설계기준(한계상태설계법)에 의한 개구제형(Steel-Tub) 강합본 예제에서는 설계기준(한계상태설계법)에 의한 개구제형( ) 강합

성교 설계방법에 대해 설명합니다.

도로교설계기준(한계상태설계법)은 하중과 구조적 성능에 관한 현시점에서의 통

계적 지식에 근거한 신뢰도 이론으로부터 개발된 '하중 저항계수 설계법(LRFD)'이적용되었으며 기존의 허용응력 설계법과 비교하여 설계개념과 계산과정이 상이하므

로 실무 적용시 설계기준에 대한 충분한 이해가 필요합니다.

도로교설계기준(한계상태설계법)에서 부각되고 있는 개구제형 단면(Steel-Tub)을

DB로 제공하고 있으며, 수평보강재(Stiffener) 입력방식이 대폭 강화되어 보다 쉽고

다양한 방식으로 보강재를 정의할 수 있습니다.

도로교설계기준(한계상태

설계법)에서는 개구제형

단면(Steel-Tub)을 사용하

고, 적은 개수의 수평보강

재(Stiffener)를 사용함으

로서 상당량의 강재 물량

을 감축할 수 있게 되었습

을 감축할 수 있게 되었습

니다.

Civil LSD+에서는 도로교설계기준(한계상태설계법)에 명시된 활하중 조건, 자동하

중조합, 재료 Data 등이 지원되므로 해석단계에서 부터 변경된 기준을 적용할 수 있

습니다.Civil LSD+를 활용한 구조해석Civil LSD 를 활용한 구조해석

http://kor.midasuser.com/Civil6-1

차량활하중 (KL-510 ) 자동하중조합

6-2. 대상 구조물


1 구조물 제원 및 일반도

교량형식 : 강합성교

지간구성 : 130 m

교 폭 : 13.9 m (2차선)

1. 구조물 제원 및 일반도

40,000 40,00050,000

130,000

(a) 종단면도[단위 : mm]

13,900

정모멘트부 단면의 치수를

1,940

2,830 400400정모멘트부 단면의 치수를

개략적으로 표기한 것이며,

부모멘트부 단면의 치수는

이후 내용에 포함되어있는

따라하기 자료를 참고하시

기 바랍니다.

(b) 횡단면도[단위 : mm]

| 개구제형(Open Box) 강합성교량의 단면도 |

2,330 100

7,600

100

2. 사용재료 및 강도

주거더 : HSB500, Fy=380MPa

상부슬래브 : C30, fck=30MPa

가로보 : SS490 Fy 275MPa

Civil LSD+에는 도로교설

계기준(한계상태설계법)에

추가된 강종에 대한 DB가

수록되어 있습니다.


가로보 : SS490, Fy=275MPa

상부슬래브 철근 : SD400, Fy=400MPa

6-3. 구조물 모델링 및 해석


메인 메뉴에서 File > Save

1. 파일이름 ‘Steel Composite Bridge’ 입력 후 ‘저장(S)’

1. 파일 저장 및 단위계 설정

단위계는 화면 하단에 있

는 status bar에서도 간단

하게 변경 가능합니다

메인 메뉴에서 [Tools]탭 > [Setting]그룹 > Unit System

1. Length 선택란에서 ‘mm’, Force(Mass) 선택란에서 ‘N(kg)’ 선택

본 따라하기에서는 수치 입력시 사용할 기본단위계로 N(kg), mm(Length)를 지정합니다.

하게 변경 가능합니다. 2. 버튼 클릭

| 단위계 설정 |




2 구조물 모델링

1) 재질 특성 정의

메인 메뉴에서 [Properties]탭 > [Material]그룹 > Material properties

1. ‘Add’ 버튼 클릭

2. Name에 ‘주부재’ 입력

2. 구조물 모델링

2. Name에 주부재 입력

3. Type of Design ‘SRC’ 선택

4. Steel의 Standard ‘KSCE-LSD12(S)’ 선택 후, DB ‘HSB500’ 선택

5. Concrete의 Standard ‘KSCE-LSD12(RC)’ 선택 후, DB ‘C30’ 선택

6. ‘Apply’ 클릭

7. Name에 ‘부부재’ 입력

8. Type of Design ‘Steel’ 선택

9. Steel의 Standard ‘KSCE-LSD12(S)’ 선택 후, DB ‘SS490’ 선택


11. Name에 ‘C30’ 입력

12. Type of Design ‘Concrete’ 선택

13 St l의 St d d ‘KSCE LSD12(RC)’ 선택 후 DB ‘C30’ 선택콘크리트 재질 ‘C30’은 합 13. Steel의 Standard ‘KSCE-LSD12(RC)’ 선택 후, DB ‘C30’ 선택

14. ‘OK’ 클릭

콘크리트 재질 C30 은 합

성단면 시공단계 설정 시

Part2(상부슬래브)에 적용

되는 재료입니다.




2) 시간이력 재질특성 정의 (C /Sh i k )2) 시간이력 재질특성 정의 (Creep/Shrinkage)

메인 메뉴에서 [Properties]탭 > [Time Dependent Material] 그룹

> Creep/Shrinkage


2. Name ‘Mat-1(Creep)’ 입력, Code ‘CEB-FIP(1990)’ 선택

3. Characteristic compressive strength of concrete at the age of 28 days (fck)

’30(N/mm2)’ 입력

4. Relative Humidity of ambient environment ’70(%)’ 입력

5. Notational size of member ‘230.40(mm)’ 입력

6. Type of Cement ‘Normal or rapid hardening cement (N, R)’ 선택

7. Age of concrete at the beginning of shrinkage ‘3(days)’ 입력

8. ‘Show Result’ 입력하여 시간이력그래프 확인

9. ‘Close’ 클릭

10. ‘OK’ 클릭




3) 시간이력 재질특성 정의 (Comp. Strength)


> Creep/Shrinkage


2. Name ‘Mat-1(Comp)’ 입력2. Name Mat 1(Comp) 입력

3. Code ‘CEB-FIP’ 선택

4. Mean Compressive Strength of concrete at the age of 28 days ’34(N/mm2)’ 입력

5. Cement Type ‘N, R : 0.25’ 선택

6. ‘Redraw Graph’ 클릭하여 결과그래프 확인

7. ‘OK’ 클릭

여기서, 는 기준압축강도 40MPa 미만의 콘크리트에 대해서는 4MPa, 기준압축강도 60MPa 이상의 콘크리트에 대해서는 6MPa이며, 기준압축강도 40MP 이상 60MP 이하의 콘크리트에 대해서는

Tip. 콘크리트 평균 압축강도(fcm) (5.3.1.2(2))

fff ckcm Δ+=

fΔ

기준압축강도 40MPa이상, 60MPa이하의 콘크리트에 대해서는두 값에 대한 직선보간으로 결정한다.




할4) 시간이력 재질특성 할당


> Material Link

1. Time Dependent Material Type의 Creep/Shrinkage ‘Mat-1(Creep)’,

Comp. Strength ‘Mat-1(Comp.)’ 선택p g ( p ) 선택

2. Materials에서 ‘3.C30’을 선택 후 를 클릭하여 우측 ‘Selected Materials’로 이동

3. ‘Add / Modify’ 클릭




5) 단면 정의

메인 메뉴에서 [Properties]탭 > [Section]그룹 > Section Properties


2. Composite 탭 선택 후, Name에 ‘Sec-1’ 입력

3. Section Type ‘Steel-Tub’ 선택

‘Sec-1’은 정모멘트부에 적

용될 단면입니다. yp 선택

4. Slab Width ‘6300(mm)’, Girder의 Num ‘1’, CTC ‘0’ 입력

5. Slab의 Bc ‘6300’, tc ’240’, Hh ‘50’ 입력

6. Girder의 Hw ‘1940’, tw ’14’, B1 ‘2830’, B2 ‘2330’, Bf1 ‘400’, Bf2 ‘200’,

tf1 ‘18’, tf2 ‘14’, Bf3 ‘200’ 입력

7. ‘Select Material from DB …’ 클릭

주형이 여러 개인 경우에

전체슬래브 폭(Slab Width)

과 주형정보(CTC)를 입력하

여, 슬래브가 일체로 거동한

다고 가정하고 횡방향 단면

2차모멘트(Izz)를 증가시키

기 위한 기 입니다 8. Concrete Material의 DB ‘KSCE-LSD12(RC)’ 선택 후 Name ‘C30’ 선택

9. Steel Material의 DB ‘KSCE-LSD12(S)’ 선택 후 Name ‘HSB500’ 선택

10. OK 클릭

11. ‘Change Offset’ 클릭 후 Offset ‘Center-Top’ 선택

12. OK 클릭

13 OK 클릭

기 위한 기능입니다.

13. OK 클릭

시공단계해석에서 시간의

존적 재질특성(Creep)을존적 재질특성(Creep)을

고려할 것이기 때문에 여

기서 탄성계수비(3n)는 적

용하지 않습니다.




‘Sec-2’은 부모멘트부에 적

용될 단면입니다. ‘Sec-1’

과 동일한 단면에 종방향

수평보강재가 1개 추가된

단면입니다

메인 메뉴에서 [Properties]탭 > [Section]그룹 > Section Properties


2. Composite 탭 선택 후, Name에 ‘Sec-2’ 입력

3. Section Type ‘Steel-Tub’ 선택

4. Slab Width ‘5761(mm)’, Girder의 Num ‘1’, CTC ‘0’ 입력

5 Slab의 Bc ‘5761’ tc ’240’ Hh ‘50’ 입력단면입니다, 5. Slab의 Bc 5761 , tc 240 , Hh 50 입력

6. Girder의 Hw ‘1940’, tw ’14’, B1 ‘2630’, B2 ‘2330’, Bf1 ‘600’, Bf2 ‘100’,

tf1 ‘34’, tf2 ‘60’, Bf3 ‘300’ 입력

7. ‘Stiffener’ 클릭

8. Name ‘종방향 보강재’ 입력 후 Type ‘Tee’ 형으로 선택

9. H ‘250(mm)’, B ‘200’, tw ‘11’, tf ‘19’ 입력 후 ‘Add’ 클릭

보강재 설정에 따라서 중

립축의 위치를 변경해주

는 기능입니다.

10. N Bottom에 ‘1’ 입력

11. C ‘Check On’, d ‘1165(mm)’, Stiffener ‘종방향 보강재’ 선택

12. OK’ 클릭

13. ‘Select Material from DB …’ 클릭

14. Concrete Material의 DB ‘KSCE-LSD12(RC)’ 선택 후 Name ‘C30’ 선택

15. Steel Material의 DB ‘KSCE-LSD12(S)’ 선택 후 Name ‘HSB500’ 선택

16. ‘OK’ 클릭


18. ‘OK’ 클릭

19. ‘OK’ 클릭




1. ‘Add’ 클릭

2. ‘H-Section’ 확인 후 Name ‘C-Beam’ 입력

3. ‘User Type’으로 선택

4. H ‘1500’, B1 ‘300’, tw ’12’, tf1 ‘12’ 입력


8 ‘O ’ 클릭

‘C-Beam’은 가로보에 적용

될 단면입니다.

8. ‘OK’ 클릭

9. ‘OK’ 클릭




철6) 상부슬래브 철근배근

메인 메뉴에서 [Properties]탭 > [Section] 그룹 > [Section Manager] > Reinforcement

1. Target Section & Element에서 ‘1: Sec-1’ 선택

2. ‘Guide Line’ 체크 후, ‘50(mm)’ 입력

3. ‘Input Method B’ 선택p 선택

4. ‘Starting Point’ 클릭하여 활성화 후, Guide Line의 아랫줄 양 끝단 순서대로 클릭

5. ‘Num’ 선택 하여 ‘23’ 입력 후,’ Edge Bar’ 체크

6. Dia ‘D16’, Part ‘Part2’ 선택

7. ‘Add’ 클릭

8. ‘2~7번’ 절차 반복 (Starting & End Point 설정 시 윗줄 양 끝단 클릭, Num. ‘46’ 입력)



상부슬래브에 배근된 철근

총단면적 As=13703.4mm2




7) 절점 생성

메인 메뉴에서 [Node/Element]탭 > [Nodes] 그룹 > Create Nodes

1. Coordinates ‘(0, 0, 0)’ 입력


메인 메뉴에서 [Node/Element]탭 > [Nodes] 그룹 > Translate Nodes

1. 하중과 길이 단위를 ‘kN’과 ‘m’로 변경

2. Mode ‘Copy’ 확인

3. ‘Equal Distance’ 선택 확인 후 dx, dy, dz ‘(0, 7.6, 0)’ 입력

4 Number of Times ‘1’ 확인4. Number of Times 1 확인





8) 요소 생성

메인 메뉴에서 [Node/Element]탭 > [Element] 그룹 > Extrude Elements

1. Extrude Type ‘Nodes → Line Element’ 확인

2 Element Type ‘Beam’ 확인

- 주부재 생성

2. Element Type Beam 확인

3. Material ‘1: 주부재’ 선택

4. Section ‘1: Sec-1’ 선택

5. ‘1, 2’ Node 선택

6. ‘Equal Distance’ 확인, dx, dy, dz ‘(5, 0, 0) 입력

7. Number of Times ‘7’ 입력 후, ‘Apply’ 클릭력 후 pp y 릭

8. 동일한 방식으로 아래 ‘<표 1>’과 같이 Section 변경하며 요소 출력

1) Sec-1 : 5m 7EA 확장





<표 1>




메인 메뉴에서 [Node/Element]탭 > [Element] 그룹 > Create Elements

1. Element Type ‘General Beam / Tapered Beam’ 확인

2. Material ‘2: 부부재’ 확인

3. Section ‘3: C-Beam’ 선택

- 부부재(가로보) 생성

3. Section 3: C Beam 선택

4. Nodal Connectivity 클릭하여 활성화 시킨 후 ‘1, 2’ Node 클릭

5. 가로보 생성 확인

메인 메뉴에서 [Node/Element]탭 > [Element] 그룹 > Translate Elements

1. Mode ‘Copy’ 확인

2. Equal Distance 선택 후, dx, dy, dz ‘5, 0, 0’ 입력

3. Number of Times ‘26’ 입력

4. ‘53’ Element 선택 후 ‘Apply 클릭




9) Group 정의

Tree Menu에서 [Group]탭 > Structure/Boundary/Load Group

1. Structure Group 우클릭 하여 ‘New’ 클릭

2. Group명 ‘All’ 입력

3. Structure Group 우클릭 하여 ‘New’ 클릭3. Structure Group 우클릭 하여 New 클릭

4. Group명 ‘신축이음’ 입력

5. Boundary Group 우클릭 하여 ‘New’ 클릭

6. Group명 ‘BC’ 입력

7. Load Group 우클릭 하여 ‘New…’ 클릭

8. Name에 ‘DC’ 입력 후 ‘Add’ 클릭

9. ‘DC1’, ‘DC2’, ‘DW’ 각각 입력 후 ‘Add’ 클릭


DC : 강재 자중All : 부재 전체 정의

< Structure Group > < Load Group >

DC : 강재 자중

DC1 : 합성 전 하중

(굳기 전 콘크리트)

All : 부재 전체 정의

신축이음 : Section2

DC2 : 합성 후 하중

(합성 후 방호벽)

DW : 포장하중

< Boundary Group >

BC : 전체 경계조건




10) 강성역에 의한 이격거리(Offset) 지정

메인 메뉴에서 [Boundary]탭 > [Release/Offset] 그룹 > Beam End Offsets

1. Boundary Group Name ‘BC’ 선택

2. Type ‘Element’ 선택

3. RGDi, RGDj ‘1.365(m)’ 입력

합성단면과 가로보가 요소

의 중심끼리 만나기 때문

에 겹치는 구간이 생기게

됩니다. 이를 실제 구조물

과 유사한 모델을 구현하

기 위하여 일정 구간 이격

거리를 두는 절차입니다. 3. RGDi, RGDj 1.365(m) 입력

4. Works Tree 2의 Section에서 ‘3: C-Beam’ 더블클릭하여 선택





11) 절점 이동 및 링 연결

11) 절점 이동 및 링크연결

메인 메뉴에서 [Node/Element]탭 > [Nodes] 그룹 > Translate nodes

1. ‘1, 2, 53, 54’ Nodes 선택

2. Equel Distance 선택 확인 후, dx, dy, dz ‘0, 0, -2.262(m)’ 입력


경계조건을 생성하기 위한

위치로 절점을 복사한 후,

Beam에 종속되어 있는 절

점과 링크로 연결해 줍니다.

‘2.262(m)’는 ‘Sec-1’ 단면의

상단부터 하단까지의 거리

pp y 릭

4. ‘17, 18, 37, 38’ Nodes 선택

5. Equel Distance 선택 확인 후, dx, dy, dz ‘0, 0, -2.324(m)’ 입력


입니다.

‘2.324(m)’는 ‘Sec-2’ 단면의

상단부터 하단까지의 거리

입니다.

메인 메뉴에서 [Boundary]탭 > [Link] 그룹 > Elastic Link


2. Type ‘Rigid’ 선택

3. ‘Copy Elastic Link’ 체크 후, Axis ‘y’ 선택

4. Distance ‘7.6(m)’ 입력

5. 2Nodes 클릭하여 활성화 한 후, ‘1, 55’, ‘17, 59’, ‘37, 61’, ‘53, 57’ Node 순차적으로 클릭




12) 경계조건 설정

메인 메뉴에서 [Boundary]탭 > [Supports] 그룹 > Define Supports


2. ‘55, 61, 57’ Node 선택

3 ‘D D ’ Ch k O 후 ‘A l ’ 클릭3. ‘Dy, Dz’ Check On 후 ‘Apply’ 클릭

4. ’56, 62, 58’ Node 선택

5. ‘Dz’ Check On 후 ‘Apply’ 클릭

6. ’59’ Node 선택

7. ‘Dx, Dy, Dz’ Check On 후 ‘Apply’ 클릭

8. ‘60’ Node 선택선택

9. ‘Dx, Dz’ Check On 후 ‘Apply’ 클릭




13) Structure Group 할당

Tree Menu에서 [Group]탭 > Structure Group

1. 클릭하여 구조물 전체 선택

2. Structure Group의 ‘All’ 그룹을 Work Window로 ‘Drag & Drop’

3 W k T 2에서 S ti 의 ‘S 2’ 더블클릭하여 선택3. Works Tree 2에서 Section의 ‘Sec-2’ 더블클릭하여 선택

4. Structure Group의 ‘신축이음’ 그룹을 Work Window로 ‘Drag & Drop’




3 하중 정의

1) 입력하중 정의

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Static Loads] > [Create] 그룹 > Static Load Cases

1. Name에 ‘DC’ 입력

2 Type ‘Construction Stage Load(CS)’ 선택

3. 하중 정의

2. Type Construction Stage Load(CS) 선택

3. Description에 ‘고정하중(강재자중)’ 입력

4. ‘Add’ 클릭

5. Name에 ‘DC1’ 입력

6. Type ‘Construction Stage Load(CS)’ 확인

7. Description에 ‘합성 전 고정하중(굳기 전 콘크리트)’ 입력

8. ‘Add’ 클릭

9. Name에 ‘DC2’ 입력


11. Description에 ‘합성 후 고정하중(방호벽)’ 입력

12. ‘Add’ 클릭

13 N 에 ‘DW’ 입력13. Name에 ‘DW’ 입력


15. Description에 ‘합성 후 고정하중(포장)’ 입력





2) 자중 입력

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Static Loads] > [Structure Loads/Masses] 그룹

> Self Weight

1. Load Case Name ‘DC’ 확인

2. Load Group Name ‘DC’ 확인p 확인

3. Self Weight Factor의 Z에 ‘-1.1’ 입력

4. ‘Add’ 클릭

볼팅, 부속부재 등을 고려하

여 10%를 할증한 ‘-1.1’을

입력합니다. 만약, 이를 고

려하지 않겠다면 ‘-1’을 입

력하면 됩니다.




3) 합성 전 콘크리트 하중(DC1) 입력


> Element Beam Loads

1. Load Case Name ‘DC1’ 선택

2 L d G N ‘DC1’ 선택2. Load Group Name ‘DC1’ 선택

3. Load Type ‘Uniform Loads’ 확인

4. Direction ‘Global Z’ 선택

5. Works Tree2의 Section에서 ‘Sec-1’ 더블클릭하여 선택

6. w에 ‘-37.07(kN/m)’ 입력

7. ‘Apply’ 클릭Works Tree2의 Section에서 ‘Sec-2’ 더블클릭하여 선택

굳기 전 콘크리트 하중을

상부 슬래브의 단면적, 단위

중량 등을 려하여 계산해

pp y 클릭 의 에서 더블클릭하여 선택

8. w에 ‘-33.90(kN/m)’ 입력


중량 등을 고려하여 계산해

서 Beam Load로 재하합니

다. (단면적x단위중량)

• Sec-1의 상부슬래브(6.300x0.24) x 24.520=-37.07 (kN/m)

• Sec-2의 상부 슬래브(5.761x0.240) x 24.520( )=-33.90 (kN/m)




합 후



1. Load Case Name ‘DC2’ 선택

2. Load Group Name ‘DC2’ 선택

4) 합성 후 방호벽 하중(DC2) 입력

p 선택


4. Eccentricity ‘Check On’ 후, Direction ‘Global Y’ 선택

5. Distance의 I-End ‘-2(m)’입력


7. w에 ‘-9.839’ 입력

Eccentricity를 체크하여

입력 시 자동으로 편심효

과를 고려한 Beam Load

가 입력됩니다.

8. Top View 클릭 후, ‘아래쪽의 주부재’만 선택


10. Eccentricity의 Distance에 I-End ‘2(m)’입력


12. w에 ‘-9.839’ 입력

13 ‘위쪽의 주부재’만 선택13. 위쪽의 주부재 만 선택





합 후5) 합성 후 포장 하중(DW) 입력



1. Load Case Name ‘DW’ 선택

2. Load Group Name ‘DW’ 선택p 선택



5. w에 ‘-4.8’ 입력

6. Works Tree2의 Material에서 ‘주부재’ 더블클릭하여 선택





6) 이동하중 입력

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Moving Load]

1. Moving Load Code ‘KSCE-LSD12’ 선택

2. Traffic Line Lanes 클릭

– 차선 정의

3. ‘Add’ 클릭

4. Lane Name에 ‘L1’ 입력

5. Eccentricity ‘0(m)’, Wheel Spacing ‘1.8(m)’ 확인

6. Moving Direction ‘Both’ 선택

7. Selection by ‘2 Points’ 선택 후 좌표창 클릭하여 활성화

8 ‘1 53’ N d 순서대로 클릭8. ‘1, 53’ Node 순서대로 클릭

9. ‘OK’ 클릭


11. Lane Name에 ‘L2’ 입력

12. 5~6번 과정 동일하게 적용 후, ‘2, 54’ Node 순서대로 클릭

13. ‘OK’ 클릭13. OK 클릭





입력하중 정의

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Moving Load] > [Moving Load Analysis Data] 그룹

1. Vehicles 클릭

2. ‘Add Standard’ 클릭

3. Vehicular Load Type ‘KL-510TRK’ 선택

– 입력하중 정의

yp


5. Vehicular Load Type ‘KL-510LNE’ 선택


7. Vehicular Load Type ‘KL-510FTG’ 선택






이동하중 정의– 이동하중 Case 정의


1. Moving Load Cases 클릭

2. ‘Add’ 클릭 후, Load Case Name ‘MV’ 입력

3. ‘Add’ 클릭 후, Vehicle Class ‘VL:KL-510TRK’ 선택클릭 후, 선택

4. Min. Number of Loaded Lanes ‘1’ 입력, Max. Number of Loaded Lanes ‘2’ 입력

5. List of Lanes의 ‘L1, L2’ 선택 후, 클릭하여 Selected Lanes로 이동

6. ‘OK’ 클릭

7. ‘Add’ 클릭 후, Vehicle Class ‘VL:KL-510LNE’ 선택

8. Min. Number of Loaded Lanes ‘1’ 입력, Max. Number of Loaded Lanes ‘2’ 입력


10. ‘OK’ 클릭

11. ‘OK’ 클릭

12. ‘Add’ 클릭 후, Load Case Name ‘FTG’ 입력

13. ‘Add’ 클릭 후, Vehicle Class ‘VL:KL-510FTG’ 선택

14 Min Number of Loaded Lanes ‘0’ 입력 Max Number of Loaded Lanes ‘1’ 입력14. Min. Number of Loaded Lanes 0 입력, Max. Number of Loaded Lanes 1 입력


16. ‘OK’ 클릭

17. ‘OK’ 클릭





충격하 계 적용- 충격하중계수 적용


> [Dynamic Load Allowance]

1. Select Structure Group에서 ‘신축이음’ Check On

2. Deck joint IM ’70(%)’ 확인j ( ) 확인

3. ‘OK’ 클릭

Tip. 충격하중계수의 적용

- 도로교설계기준 한계상태 설계법(2012) (3.7.1 – 표 3.7.1)

Tip. 충격하중계수의 적용

- 도로교설계기준 2010 (기존) (2.1.4(1))

도로교설계기준 한계상태설계법에서는 적용식에 의하여 차선별로 충격계수를적용했던 것과 달리, 부재의 위치별로 충격계수를 적용합니다. 바닥판 연결부(신축이음부)에는 70% 그 이외의 구간에는 25%의 충격계수를 적용합니다


(신축이음부)에는 70%, 그 이외의 구간에는 25%의 충격계수를 적용합니다.



4 시공단계 정의4. 시공단계 정의

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Construction Stage] > [Construction Stage Data] 그룹

> [Define Construction Stage]

1. ‘Add’ 클릭

1) CS1

2. Name ‘CS1’ 입력

3. Duration ‘5(days)’ 입력

4. Element탭의 Group List에서 ‘All’ 선택 후, Activation에 ‘Add’ (Age : 0 (days))

5. Boundary탭의 Group List에서 ‘BC’ 선택 후, Activation에 ‘Add’

6. Load탭의 Group List에서 ‘DC’ 선택 후, Activation에 ‘Add’ (Active Day : First (days))

7 Additi l St 의 D ‘3’ 입력 후 ‘Add’ 클릭

강재는 시공단계 기간에 따

른 영향(Creep, Shrinkage)

을 받지 않기 때문에 재령

(Age)을 0 days로 입력해

야 합니다.

CS1의 총 5일 중에서 3일째 7. Additional Steps의 Days ‘3’ 입력 후, ‘Add’ 클릭

8. Group List에서 ‘DC1’ 선택 후, Activation에 ‘Add’ (Active Day : 3 (days))

9. ‘OK’ 클릭

CS1의 총 5일 중에서 3일째

에 굳기 전 콘크리트 하중

을 활성화 하겠다는 의미입

니다.

<Element 탭> <Boundary 탭>


<Load 탭>





1. ‘Add’ 클릭


2) CS2

2. Name CS2 입력


4. Load탭의 Group List에서 ‘DC1’ 선택 후, Deactivation에 ‘Add’ (Inactive Day : First (days))

5. Load탭의 Group List에서 ‘DC2’ 선택 후, Activation에 ‘Add’ (Active Day : First (days))

6. ‘OK’ 클릭

2번째 시공단계(CS2) 시작

시 바로 DC1 하중을

Deactivate 합니다.

그리고 동시에 강재+상부

슬래브가 합성되면서 총 자

중이 적용되며 추가로 방중이 적용되며, 추가로 방

호벽 하중(DC2)을 적용합

니다.



<Load 탭>





1. ‘Add’ 클릭

3) CS3



4. Load탭의 Group List에서 ‘DW’ 선택 후, Activation에 ‘Add’ (Active Day : First (days))

5. ‘OK’ 클릭

콘크리트의 장기거동 평가

(Creep/Shrinkage)를 위하

여 10000 day를 입력합니

다.


<Load 탭>




4) 합성단면 시공단계 정의


> [Composite Section for Construction Stage]

1. ‘Add’ 클릭

2 Active Stage ‘CS1’ 선택2. Active Stage CS1 선택


4. Composite Type ‘Normal’ 확인

5. Construction Sequence에서 Part2의 Material Type ‘Material’로 변경, Material ‘C30’ 선택,

Composite Stage ‘CS2’ 선택, Age ‘3’ 입력

6. ‘OK’ 클릭

우선 CS1 단계에서 ‘Sec-1’

단면을 활성화 시킵니다.

CS2 단계에서 Part 2(상부

슬래브)가 활성화 되도록

합니다.

7. ‘Add’ 클릭

8. Active Stage ‘CS1’ 선택


10. Composite Type ‘Normal’ 확인

11. Construction Sequence에서 Part2의 Material Type ‘Material’로 변경, Material ‘C30’ 선택,

콘크리트 재료는 시간이

력에 따른 결과를 출력하

기 위하여 반드시 재령을

입력해 주어야 합니다.

Composite Stage ‘CS2’ 선택, Age ‘3’ 입력

12. ‘OK’ 클릭 후, ‘Close’ 클릭




5 시공단계해석 조건 설정5. 시공단계해석 조건 설정

메인 메뉴에서 [Analysis 탭] > [Analysis Control 그룹] > Construction Stage

1. ‘Include Time Dependent Effect’ 체크

2. ‘Time Dependent Effect Control’ 클릭

1) 시간이력 효과 설정

2. Time Dependent Effect Control 클릭

3. Type에 ‘Creep’ 선택

4. ‘Consider Re-Bar Confinement Effect’ 체크

5. ‘Apply Time Dependent Effect Elastic Modulus to Post C.S’ 체크

6. ‘OK’ 클릭

탄성계수비를 고려한 장기

거동평가에서는 Creep만

유효하기 때문에 ‘Creep’으

로 선택하면 됩니다.

Rebar의 구속효과를 고려

하기 위한 옵션입니다.

시간이력에 따 탄성계시간이력에 따른 탄성계수

효과를 Post C.S에 적용하

기 위한 옵션입니다.




2) Erection Load 정의

메인 메뉴에서 [Analysis 탭] > [Analysis Control 그룹] > Construction Stage

1. ‘Load Cases to be Distinguished from Dead Load for C.S. Output’ 의 ‘Add’ 클릭

2. Load Case Name ‘방호벽’ 입력

3. Load Type for C.S. ‘Dead Load of Component and Attachments (DC)’ 선택

Erection Load를 정의하지

않으면 Creep, Shrinkage

를 제외한 모든 하중이 고

정하중으로 포함되기 때

문에 이를 구분하여 결과

를 확인할 수 있도록 분리

해 주는 과정입니다. yp p ( ) 선택

4. List of Load Case에서 ‘DC2’ 선택 후, 클릭하여 Selected Load Case로 이동

5. ‘OK’ 클릭

6. ‘Add’ 클릭

7. Load Case Name ‘포장’ 입력

8. Load Type for C.S. ‘Dead Load of Wearing Surfaces and Utilities (DW)’ 선택

9. List of Load Case에서 ‘DW’ 선택 후, 클릭하여 Selected Load Case로 이동

10. ‘OK’ 클릭

11. ‘OK’ 클릭

Erection Load로 분리된

‘방호벽’, ‘포장’ 하중은 시

공단계 결과를 확인할 때

별도로 확인이 가능합니다.




6 해석 수행6. 해석 수행

메인 메뉴에서 [Analysis 탭] > [Perform 그룹] > Perform Analysis

1. ‘Perform Analysis’ 버튼을 눌러 해석 수행

7. 하중조합 생성

메인 메뉴에서 [Result 탭] > [Combination 그룹] > Load Combination

1. ‘Steel Design 탭’으로 이동

2. ‘Auto Generation’ 클릭

3. Design Code ‘KSCE-LSD12’ 확인

4. Mainpulation of Construction Stage Load Case ‘CS Only’ 선택

5. Live Load Case ‘FTG’ 선택

6 Condition for Temperature Creep Shrinkage Factor ‘All Other Effects’ 선택6. Condition for Temperature, Creep, Shrinkage Factor All Other Effects 선택

7. ‘OK’ 클릭

하중조합 비고Civil LSD+에서는 도로교

설계기준(한계상태설계

극한한계상태조합

1.25DC+1.25DC2+1.5DW+1.25Creep+1.8MV scLCB1

1.25DC+1.25DC2+1.5DW+1.25Creep+1.4MV scLCB2

1 5DC 1 5DC2 1 5DW 1 25C LCB3

설계기준(한계상태설계

법)에 대한 자동하중조합

기능이 제공되므로 Load

Case Type이 지정되어

있을 경우 간편하게 하중

조합을 구성할 수 있습니

다.

1.5DC+1.5DC2+1.5DW+1.25Creep scLCB3

사용한계상태조합 1.0DC+1.0DC2+1.0DW+1.0Creep+1.3MV scLCB4

피로한계상태조합 1.0DC+1.0DC2+1.0DW+1.0Creep+1.5MV(FTG) scLCB5

피로한계상태조합은

도·한6.10.6 복부판 피로설

계조건에 의하여 표 3.4.1


의 피로하중조합의 2배와

하중계수를 곱하지 않은

지속하중으로 고려합니다.



8 결과 확인(설계부재력)해석 후 설계에 사용될 부

8. 결과 확인(설계부재력)

메인 메뉴에서 [MODS 탭] > [Design 그룹] > Composite Design

> Design Tables > Design Force/Moment

1. Element 선택란에 ‘17, 27’ 입력

2. Load Case/Combination에서 ‘생성한 하중조합들 모두 체크’

해석 후, 설계에 사용될 부

재력을 Table로 확인할 수

있습니다.

설계를 수행할 요소의 번

호와 위치를 선택하여 설

계부재력을 확인합니다

3. Part Number ‘Part i’ 선택

4. ‘OK’ 클릭

계부재력을 확인합니다.


6-4. 강합성 단면 설계


1. 설계 개요설계 개

① 전체설계순서

1) Box 단면의 거더부재 설계순서

도로교설계기준(한계상태설계법)에 의해 비합성 단면의 거더부재는 다음과 같은

순서로 설계를 수행합니다.

개구제형 강합성단면의 설계

극한한계상태 시공성 피로한계상태

휨강도 전단강도 복부판의 하중유발 변형유발

사용한계상태

복부판의

시공성 검토는 합성이 되기

전까지 응력/부재력이 가장

불리한 시공단계에 대하여

검토를 하게 됩니다

검토 검토 공칭 휨저항 검토

(보강된?)복부판의전단강도 검토

피로검토 피로검토공칭 휨저항 검토

플랜지의응력제한 검토

② 극한한계상태 검토

검토를 하게 됩니다.

다중 BoxDcp계산

조밀단면 복부판세장비(6.10.4.1 (2))

cp ED763

2≤

다중

다실박스는 설계할 수 없다.6.11.1.2

NG (단일)

수평보강재가 없는 경우 :

복부판 세장비 (6.10.2.2)

20077.62 ≤≤c

f

E

t

D

*휨강도 검토(정모멘트부) – 6.11.2.1(2)

재설계

Rh

ycw Ft76.3≤

연성요구조건(6.10.4.2 (2) 2)

5≤′D

D p

OK

OK

NG

NG


cw ft

40054.132 ≤≤cw

c

f

E

t

D

Rh RbRh Rb계산

복부판에 수평보강재가 없는 경우 :

yc

f

cr FDb

EF ≤

=

2

904.12

•수평보강재가 없는 경우 :(6.10.43)


비조밀단면 플랜지휨강도압축플랜지(6.10.4.2 (4) 1) : (=Fnc1)

ychbn FRRF =

crhbn FRRF =

Rh계산

Rb계산

Rh계산

Rb계산


yc

f

cr FDb

EF ≤

=

2

904.12

•수평보강재가 없는 경우(6.10.43)



ychbn FRRF =

crhbn FRRF =

-단순교 또는 연속교 내측 지점 위의 부모멘트 구간이 조밀단면 일 때

• 이면,(6.10.30)

• 이면,

pn MM =DDp ′≤

DDD p ′≤<′ 5−− DMMMM ppyyp 85.085.05

합성조밀단면 휨강도 (6.10.4.2 (2) 1)

복부판에 수평보강재가 있는 경우 : w

c

f

f

tD

t

b

22

yc

f

f

cr F

t

b

EF ≤

= 2

2

166.0

비조밀단면 플랜지휨강도 - 인장플랜지(6.10.4.2(4) 2) : 응력으로 검토됨

(6.10.4)2)(31yt

vythbn F

fFRRF −=

복부판에 수평보강재가 있는 경우 :

w

c

f

f

tD

t

b

22

yc

f

f

cr F

t

b

EF ≤

= 2

2

166.0


(6.10.45)ythbn FRRF =

- 내측 지점부가 비조밀단면인 연속보 일 때

(6.10.31)

′

+=D

M ppyypn 44

• 근사해석(6.10.32)

yhn MRM 3.1=

• 정밀해석(6.10.33)[ ]cpnpyhn MMMRM −+=


Check-압축플랜지 фFnc>Fc…OK-인장플랜지 фFnt>Ft….OK


CheckфMn > Mu … OK

⇒ 두 개의 Mn 중 작은값



*휨강도 검토(부모멘트부) – 6 11 2 1(3)휨강도 검토(부모멘트부) – 6.11.2.1(3)



복부판 세장비 (6.10.2.2)

20077.62 ≤≤cw

c

f

E

t

D

40054.132 ≤≤cw

c

f

E

t

D

OK

NG

재설계

압축플랜지종방향보강재

Rh계산

Rb계산

보강재 없음 3개이상

1 2개

좌굴계수 k=4

W= 복부판간 압축플랜지의 폭 b

좌굴계수 k

• n=1인 경우

• n=2,3,4,5인 경우

0.48 31

3 ≤

=f

s

wt

Ik

314 31

I

FHWA 1.7.207 적용1)휨강도- 압축플랜지 휨강도검토- 인장플랜지 휨강도검토

2)압축플랜지의 수평보강재검토

1~2개

w = 압푹플랜지의 종방향보강재 사이 폭 또는 복부판으로부터 가장 가까운 종방향 보강재까지의거리 중 큰 값

0.43.1443 ≤

=nwt

Ik

f

s

종방향보강재로 보강된 압축플랜지 공칭휨강도 6 11 2 1 (3) -1

가.

인 경우,

나.

인 경우,

다

ycf F

kE

t

w 57.0≤ychbn FRRF =

ycfyc F

kE

t

w

F

kE 23.157.0 ≤< )2

sin687.01(592.0 πcFRRF ychbn +=

종방향보강재로 보강된 압축플랜지 공칭휨강도 6.11.2.1 (3) 1

다.

인 경우,ycf F

kE

t

w 23.1> 2)(000,181w

tkRRF whbn =

66.0

23.1kE

F

tw

c

yc

f

−=

11 11FRRF

인장플랜지 (6.11.2.1(3))

(6.11.11)

Check

-압축플랜지 фFnc>Fc…OK

-인장플랜지 фFnt>Ft…OK

ychbn FRRF =


종방향 보강재 검토 (6.11.3.2)



*전단강도 검토 – 6 11 2 1(3)개구제형 강합성 단면의 전전단강도 검토 – 6.11.2.1(3)개구제형 강합성 단면의 전

단강도 검토는 정/부모멘트

부와 관계없이 동일하게 적

용됩니다.수직 보강 여부

보강

수평보강전단좌굴응력비 C

비보강

전단좌굴응력비 C

수평 보강 여부6.10.7.3

수직보강재 간격 검토

150>wt

DOK수평보강있음

수평보강없음

전단좌굴응력비 CK=5

Vr = фVn

비보강 복부판 공칭강도(6.10.7.2)

wywp DtFV 58.0=

pn CVV =


이면 C = 1.0 (6.10.80)

이면 , (6.10.81)

이면, (6.10.82)

yww

c

F

Ek

t

D 10.1≤

5

ywwyw F

Ek

t

D

F

Ek 38.110.1 ≤≤yw

w

F

Ek

t

DC

10.1=

yww F

Ek

t

D 38.1>yw

w

F

Ek

t

DC

2)(

52.1=

수직 강재 간격 검

20 ]

)/(260[

wtDDd ≤


K= 식(6.10.83)

Vr фVn

Vr > Vu

전단 보강필요!OK

NG

조밀단면 복부판세장비 (6.10.4.1 (2))

(6.10.83)20 )(

55

Dd

k +=

ycw

cp

F

E

t

D76.3

2≤

OK(복부판 조밀)

NG(복부판 조밀)

검토 종료

휨 검토에서 결정됨.

이면,

보강된 복부판 공칭강도-조밀(6.10.7.3 (3))

(6.10.86)

이면,

보강된 복부판 공칭강도-비조밀(6.10.7.3 (3))

0.175.0

4.06.0 ≤

−−+=

yfr

ur

MM

MMR

φ

wywp DtFV 5.0=

pfu MM φ5.0<

)1(870 C

−−+=

yfr

ur

Ff

fFR

φ75.04.06.0

wywp DtFV 58.0=

yfu Ff φ75.0<

)1(870 C

이면,

Vr = фVn

(6.10.84)

이면,

(6.10.85)

Vr = фVn

+

−+=20 )(1

)1(87.0

D

d

CCVV pn

pfu MM φ5.0>

ppn CV

D

d

CCRVV ≥

+

−+=20 )(1

)1(87.0

+

−+=20 )(1

)1(87.0

D

d

CCVV pn

yfu Ff φ75.0>

ppn CV

D

d

CCRVV ≥

+

−+=20 )(1

)1(87.0

Vr > Vu

D/t < 150

간격 검토 생략OK


D/tw < 150

수직 보강재 검토 생략NG



② 사용한계상태 검토

*복부판 공칭 휨저항 검토 – 6.10.3.2


ffff ++=

복부판 최대 휨압축응력(fcw) 산정

f

termLongtermShortBeforecw ffff ++=

복부판 탄성휨좌굴의 좌굴계수(k) 산정

2)/(0.9 cDDk ×= ftc

cc td

ff

fD −

+=여기서,

[ ]2.7,max calkk =

2)/(9.0

wtD

kEF

α= ],min[ ywcw FFf ≤

복부판의 공칭 휨저항 검토

*플랜지 응력제한 검토 – 6 10 5 2플랜지 응력제한 검토 – 6.10.5.2

- 합성단면의 상하 플랜지

플랜지 응력제한 검토

yff Ff 95.0≤- 비합성 단면의 상하 플랜지

yff Ff 80.0≤




③ 시공성 검토③ 시공성 검

*복부판 공칭 휨저항 검토 – 6.11.5.2

합성되기 전까지 시공단계별 해석의 휨에 대한 발생응력/부재력이 가장불리한 케이스 산정

설계부재력 및 발생응력 산정

시공성 검토의 복부판 공칭

휨저항 검토는 사용한계상

태 검토의 복부판 공칭 휨

저항 검토와 동일한 절차로

진행되지만, 합성 전 가장

불리한 시공단계를 찾아 설

tLtSh tB f ffff ++=

복부판 최대 휨압축응력(fcw) 산정

계한다는 점에서 차이가 있

습니다.

termLongtermShortBeforecw ffff ++

복부판 탄성휨좌굴의 좌굴계수(k) 산정 (6.10.3.2(2))

2)/(0.9 cDDk ×= ftc

cc td

ff

fD −

+=여기서,

[ ]2.7,max calkk =

2)/(9.0tD

kEF

α= ],min[ ywcw FFf ≤

복부판의 공칭 휨저항 검토 (6.10.3.2(2))

)/( wtD

비조밀단면 압축플랜지의 세장비 검토(6 10 4 1 (4))

*압축플랜지 공칭 휨저항 검토 – 6.11.5.3시공성검토의 압축플랜지

공칭 휨저항검토를 박스

단면의 부모멘트 구간에

서는 수행하지 않습니다.

비조밀단면 압축플랜지의 세장비 검토(6.10.4.1.(4))

비조밀단면의 압축플랜지 비지지길이 검토(6.10.4.1(9))

서는 수행하지 않습니다


비조밀단면의 플랜지 휨저항 검토(6.10.4.2(4))



*복부판 전단강도 검토 – 6.10.7.3(3) ②

합성되기 전까지 시공단계별 해석의 휨에 대한 발생응력/부재력이 가장불리한 케이스 산정

설계부재력 및 발생응력 산정

전단항복강도에 대한 전단좌굴응력비(C) 산정 (6.10.7.3(3) ①)

ED κ 이면,

이면,

yww F

E

t

D κ10.1< 0.1=C

ywwyw F

E

t

D

F

E κκ 38.110.1 ≤≤yw

w

F

E

tD

Cκ10.1=

이면, 여기서, yww F

E

t

D κ38.1>yw

w

F

E

tD

Cκ

252.1

= 20

55

+=

D

dκ

fu ≤ 0.75фf Fy 이면,

비조밀 단면의 중간 패널에 대한 전단강도 검토 (6.10.7.3(3) ②)

][2

01

)1(87.0

+

−+=

D

d

CCVV pn

fu ≥ 0.75фf Fy 이면,

여기서,

ppn CV

D

d

CCRVV ≥

+

−+= ][2

01

)1(87.0

][75.0

4.06.0

−

−+=yfr

ur

FF

fFR

φ




④ 피로한계상태 검토④ 피로한계상태 검토

*하중유발피로 및 변형유발피로 검토

피로한계상태 검토

하중유발피로 검토(6.6.1.2)

THn

SL

FN

AF

ADTTnN

)(21)()(

,)()100)(365(

31

Δ≥=Δ

=

변형유발피로 검토(6.6.1.3)

휨 조건(6.10.6.3)

:kE950 FfD

f ≤≤①

전단 조건(6.10.6.4)

ywcf CFV 58.0≤

)()( fF n Δ≥Δ γ2

yw

)(9.0:95.0

:F

95.0

D

tkEf

F

kE

t

D

Fft

wcf

yww

ywcfw

≤>

≤≤

②

①

075.02 >××= fatiguefatigue MVf

※ 피로 검토조건 적용1) 순인장응력을 받는 상세에만 적용

피로검토 하중조건 (6.6.1.2(1))

2) 하중계수를 적용하지 않은 고정하중이 압축응력을 발생시키는 경우, 압축응력이 표 3.4.1에 규정된최대 피로 활하중 인장응력의 2배보다 작은 경우에만 피로 고려




2) 연결재 설계순서) 연결재 설계순서

스터드 전단연결재의 직경에 대한 높이의 비는 4.0 이상이어야 한다. ㄷ형강전단연결재는 5mm 보다 큰 치수로 필릿용접을 해야한다.

전단연결재 형태 검토 (6.10.7.4(1) ①)

여기서,

전단연결재 피치 검토 (6.10.7.4(1) ②)

QV

IZnp

st

r= 238 2

2 ddZr ≥= α

NLog5.29238 −=α

SLADTTnN ⋅⋅⋅= 100365 SLADTTnN 100365

전단연결재 횡방향 간격 검토 (6.10.7.4(1) ③)

mmDSNb

DStf

use 025)1(4 ≥−−−≥

스터드 전단연결재는 거더

직각방향으로 스터드의 중

심과 중심 사이의 간격이

스터드 직경의 4배 이상이

ㄷ형강의 경우에는 다른식

을 사용합니다 (6 10 100)

mmDS use 0.2522

,4 ≥≥

-전단연결재(스터드) 공칭 전단강도 산정

소요 전단연결재 개수 산정(6.10.7.4(4)

어야 한다. 상부 플랜지의

연단과 가장 인접한 전단연

결재 간의 연단거리는

25mm 이상이어야 한다.

(6.10.7.4(1)③)

을 사용합니다. (6.10.100)

-전단연결재(스터드) 설계강도 산정

usccckscn FAEfAQ ≤= 5.0

nser QQ φ=

-공칭수평전단력 산정

*정모멘트 구간

,1 85.0 sckh btfV = ff tbFtbFtDFV ycttytwywh +=2

[ ]21,min hhh VVV =

*부모멘트 구간

-소요 전단연결재 개수

ytrh FAV =

V


r

h

Q

Vn =



2. 설계수행 및 구조계산서 생성

1) 설계 특성 정의


1. 설계기준 ‘KSCE-LSD12’으로 선택

2. Composite Design > Design Parameter

2. 설계수행 및 구조계산서 생성

2. Composite Design > Design Parameter

3. Code ‘KSCE-LSD12’ 확인

4. Strength Resistance Factor에 입력된 계수값들 확인

5. Girder Type of Box/Tub Section ‘Multiple Box Sections’ 선택

6. Bridge Type ‘Straight Bridge’ 선택

7. ‘OK’ 클릭

도로교설계기준 한계상태

설계법에서 제시하고 있는

강도감소계수값을 Default

로 제공하고 있으며, 사용

자 임의대로 값을 변경할

수 있습니다

수 있습니다.

Single Box Section(단일박

스단면)으로 선택 시 무조

Civil LSD+에서는 AASHTO

LRFD12에서 제시하고 있

는 곡선교 설계기준을 통

하여 곡선으로 모델링 된

강교에 대해서도 설계기능

건 비조밀로 단면을 설계

하게 됩니다.

강 에 대해서 설계기능

을 제공하고 있습니다.




2) 설계 부재 재질정의


> Design Material

1. Material List에서 ‘ID 1 (주부재)’ 선택

2 Steel Material Selection의 Code ‘KSCE-LSD12’ 확인2. Steel Material Selection의 Code KSCE LSD12 확인

3. Grade ‘HSB500’ 확인

4. Concrete Material Selection의 Code ‘KSCE-LSD12’ 확인

5. Grade ‘C30’ 확인

6. Reinforcement Selection의 Code ‘KSCE-LSD12’ 선택

7. Grade of Main Rebar & Grade of Sub-Rebar ‘SD400’ 선택

8. ‘Modify’ 클릭

Civil LSD+에서는 하이브

리드 단면설계를 지원하여

Top/Bottom/Web 등의 부

재 재질특성을 각각 다르

게 정의하여 설계할 수 있

습니다.

c.f) 하이브리드 단면으로 설

계하게 되면 플랜지 강도

감소계수(Rh)를 구할 때

별도의 수식을 통하여 값

을 산정하게 되어 ‘1.0’이

다른 값을 가지게 됩니다.

(Flow Chart p.20 참조)




3) 설계 하중조합 정의


> Load Combination Type

1. Ultimate Limit State에 ‘scLCB1’, ‘scLCB2’, ‘scLCB3’ 확인

2 S i Li it St t 에 ‘ LCB4’ 확인

Auto Generation으로 생성

된 하중조합들을 자동으로

2. Service Limit State에 ‘scLCB4’ 확인

3. Fatigue Limit State에 ‘scLCB5’ 확인

4. ‘OK’ 클릭

‘Ultimate Limit State’,

‘Service Limit State’,

‘Fatigue Limit State’에 구

분하여 정의해 줍니다.

만약 하중조합 생성 후 사

용자가 임의로 수정을 하

였다면 구분된 항목들이

초기화되며 직접 다시 구

분해 주어야 합니다.




4) 수직보강재 정의


> Transverse Stiffener

1. Target Section & Element에서 ‘Sec-1’ 선택

2 ‘W b’ 좌측 체크박스 체크 후 우측의 클릭2. ‘Web’ 좌측 체크박스 체크 후, 우측의 클릭

3. Type ‘Flat’ 확인

4. Transverse Stiffener ‘One Stiffener’ 확인

5. Fy 우측의 클릭

6. Code ‘KSCE-LSD12(S)’ 선택

7. Grade ‘SM490’ 선택선택

8. ‘OK’ 클릭

9. Pitch ‘2500(mm)’, H ‘150’, B ’20’ 입력

10. ‘OK’ 클릭

피치(Pitch)는 배치한 수직

보강재 간의 간격을 의미합

니다.




5) 설계 수행 요소 설정


> Design Position

1. Element ‘17, 27’ 요소 선택

2 Ch k P iti ‘I’ 선택2. Check Position ‘I’ 선택


4. Design position 우측의 클릭하여 설계를 수행하도록 정의한 요소 및 위치 확인

6) 설계 후 출력 요소 설정


> Design Position

1. Element ‘17, 27’ 요소 선택

2. Check Position ‘I’ 선택


4. Design position 우측의 클릭하여 보고서로 출력되도록 정의한 요소 및 위치 확인




7) 전단연결재 정의


> Shear Connector

1. Works Tree 2에서 Material의 ‘주부재’ 더블클릭하여 선택

2 ‘B th d P t (i & j) h th t ’ 체크


설계법(표 6 6 1)에서 전단 2. ‘Both end Parts(i & j) have the same type’ 체크

3. Category ‘C’ 선택

4. Pitch ‘250(mm)’, Height ‘300’, Dia ‘35’, Fu ‘400’ 입력

5. Spacing Shear Connector ‘200(mm)’ 입력

6. Num. of Shear Connector ‘4’ 입력

설계법(표 6.6.1)에서 전단

연결재의 범주를 ‘C’로 분

류합니다.

피치(Pitch)는 배치한 전단

연결재 간의 종방향 간격을

의미합니다.

Num. of Shear Connector

Spacing Shear Connector

는 전단연결재 간의 횡방향

간격을 의미합니다.

Tip. 하중유발 피로에 대한 상세범주 (표 6.6.1)

는 단면의 횡방향에 배치되

는 전단연결재의 개수를 의

미합니다.




8) 피로설계 특성 정의


> Fatigue Parameters

1. Works Tree 2에서 Material의 ‘주부재’ 더블클릭하여 선택

2 ‘B th d P t (i & j) h th t ’ 체크


설계법(표 6 6 1)에서 플랜 2. ‘Both end Parts(i & j) have the same type’ 체크

3. Category ‘C’’ 선택

4. (ADTT)SL ‘745’ 입력

5. N(n/cycle) ‘1.5’ 입력

설계법(표 6.6.1)에서 플랜

지에 수직보강재를 포함한

단면의 범주를 ‘C’’로 분류

합니다.

(ADTT)SL은 ‘단일차로 일평

균트럭교통량’을 의미합니

다.

Tip. 하중유발 피로에 대한 상세범주 (표 6.6.1)

Ti 피로하중 빈도 (3 6 2 2)

피로하중의 빈도는 단일차로 일평균트럭교통량(ADTTSL)을 사용한다.

ADTTSL = p x ADTT

여기서, ADTT = 한 방향 일일트럭교통량의 설계수명기간동안 평균값ADTTSL = 한 방향 한 차로의 일일트럭교통량의 설계수명기간동안 평균값

Tip. 피로하중 빈도 (3.6.2.2)

트럭이 통행 가능한 차로수 P

1차로 1.00

2차로 0.85

3차로 이상 0 80


ADTTSL 한 방향 한 차로의 일일트럭교통량의 설계수명기간동안 평균값p = 한 차로에서의 트럭교통량 비율 (표 3.6.2의 값)

3차로 이상 0.80

<한계상태설계법, 표 3.6.2>



9) 설계 수행


> Design

1. Design 클릭하여 설계 수행

10) 설계보고서 출력


> Print Result

1. Save File Option에서 ‘Create a New File 선택

2. ‘Save As…’ 클릭

3. 엑셀 보고서 저장 위치 및 파일명 확인 후 ‘저장(S)’ 클릭




3. 구조 계산서 검토

Excel Report

구 계산서 검

1) 정모멘트부

부재의 두께에 따른 강종

별 항복강도와 인장강도

정보가 자동 적용됩니다.

부모멘트 단면에 대해서는

장기합성단면계수가 제공

되지 않는데, 이는 인장력

을 받는 상부 콘코리트를

구조물로 보지 않고 배근된

철근과 거더만을 구조물로

철근과 거더만을 구조물로

보고 설계하기 때문입니다.

<정모멘트 단면>


<부모멘트 단면>



① 극한한계상태 검토

Excel Report


*휨강도 검토 (정모멘트부)




Excel Report

여기서,

Prt

PS

Prb

P

= Fyrt Art

= 0.85 fck bs ts= Fyrb Arb

F b t


PC

PW

Pt

= Fyc bf tb= Fyw D tw= Fy tb tt



Excel Report

모멘트를 단면계수로 나

눈 값으로 응력의 개념

입니다.

도로교설계기준(한계상

태설계법)의 부록A6.2에

서 ‘My는 양쪽 플랜지에

서 구한 최소값을 취한

다 ’라고 명시하고 있습

다.’라고 명시하고 있습

니다.

Tip. 항복모멘트 My를 구하는 방식

-Case 1. ‘MD1’만 가해졌을 때, 단면이 항복모멘트(Fy)를 초과하는 경우

-Case 2. ‘MD1+MD2’가 가해졌을 때, 단면이 항복모멘트(Fy)를 초과하는 경우

S

MF

D

y

1< SFM yy =

-Case 3. ‘MD1+MD2’가 가해져도, 단면이 항복모멘트(Fy)를 초과하지 않는 경우

n

DD

y S

M

S

MF

3

21 +<n

ADD

y S

M

S

MF

3

1 += ADD MMMy += 1

n

DD

y S

M

S

MF

3

21 +>n

ADD

y S

M

S

MF

3

1 += ADD MMMy += 1




Excel Report

Excel Report

Tip 수직보강재 설계 요구조건

+

−−−= 1

85.02 wyw

ryrsckcyctytcp AF

AFAfAFAFDD

- 정모멘트를 받는 단면에서 소성중립축이 복부판 내에 있을 경우

정모멘트를 받는 단면에서 소성중립축이 복부판 내에 있지 않을 경우

Tip. 수직보강재 설계 요구조건

Box 단면-정모멘트6 11 2(2) 다실박스는 설계할 수 없다.

0=cpD

- 정모멘트를 받는 단면에서 소성중립축이 복부판 내에 있지 않을 경우

6.11.2(2)

다중 Box ?

Dcp계산

6.11.1.2

NG (단일)다중


ycw

cp

F

E

t

D76.3

2≤



복부판 세장비 (6.10.2.2)

20077.62 ≤≤cw

c

f

E

t

D

40054.132 ≤≤cw

c

f

E

t

D

연성요구조건(6 10 4 2 (2) 2)


(6.10.4.2 (2) 2)

5≤′D

D p



Excel Report

Rh계산

균질

6.10.4.3 (1)

하이브리드균질

플랜지응력<

복부 항복강도

정모멘트?

OK

NG

균질단면

부모멘트(합성 or 비합성)

- 단면비 검토 (6.10.2.1)- 복부판 세장비 (6.10.2.2)- 플랜지 단면비 (6.10.2.3)⇒ 모든 경우 만족되어야 OK

OK

정모멘트그외

6.10.57

Rh=1.0

6.10.58

βρρβ

212)3(12 3

+−+=hR

6.10.59

y

yrh M

MR =

−+

+−−−=)3(6

)3()1(12

ψβψρψψρβψ

hR

Excel Report Excel Report

공칭휨강 및 연성 건 1 Mp

My

Dp/D’

0.85My

1 5

,:1' pnp MMD

D=≤

8508505 DMMMMD

++=

5.7' fs ttD

D β

공칭휨강도 및 연성요구조건(6.10.4.2(2))


−+

−=≤≤ '' 4

85.0485.05

:51D

DMMMMM

D

D ppyypn

p



Box 단면-정모멘트6.11.2(2)

다중 Box다중

다실박스는 설계할 수 없다.6.11.1.2

NG (단일)

Dcp계산


ycw

cp

F

E

t

D76.3

2≤

NG



복부판 세장비 (6.10.2.2)

20077.62 ≤≤cw

c

f

E

t

D

40054.132 ≤≤cw

c

f

E

t

D

재설계

연성요구조건(6.10.4.2 (2) 2)

5≤′D

D p

OK

OK

NG

Rh계산 Rh

계산Rb

계산

-단순교 또는 연속교 내측 지점 위의 부모멘트 구간이 조밀단면 일 때

• 이면,(6 10 30)MM

DDp ′≤




ychbn FRRF =

crhbn FRRF =

OK

합성조밀단면 휨강도 (6.10.4.2 (2) 1)


복부판에 수평보강재가 있는 경우 :

yc

w

c

f

f

cr F

t

D

t

b

EF ≤

=

22

904.12

yc

f

f

cr F

t

b

EF ≤

= 2

2

166.0- 내측 지점부가 비조밀단면인 연속보 일 때

(6.10.30)

• 이면,

(6.10.31)

pn MM =

DDD p ′≤<′ 5

′

−+

−=

D

DMMMMM ppyyp

n 485.0

485.05

• 근사해석(6.10.32)

yhn MRM 3.1=

( )

CheckфMn > Mu … OK



(6.10.45)ythbn FRRF =⇒ 두 개의 Mn 중 작은값

• 정밀해석(6.10.33)[ ]cpnpyhn MMMRM −+=




*전단강도 검토

Excel Report

전단강도 검토

Excel Reportp

전단강도검토6.10.7

수직 보강 여부보강



수평 보강 여부6.10.7.3

DtFV 580=

150>wt

DOK

비보강

수평보강있음

수평보강없음

이면, C = 1.0 (6.10.80)

이면 , (6.10.81)

이면 (6 10 82)

yww

c

F

Ek

t

D 10.1≤

ywwyw F

Ek

t

D

F

Ek 38.110.1 ≤≤yw

w

F

Ek

tD

C10.1=

F

Ek

t

D 38.1>ywF

EkD

C2)(

52.1=

Vr = фVn

Vr > Vu

수직보강재 간격 검토wywp DtFV 58.0=

pn CVV =2

0 ])/(

260[wtD

Dd ≤

NG 전단좌굴응력비 CK= 식(6.10.83)


이면, (6.10.82)

(6.10.83)20 )(

55

Dd

k +=

yww Ft yw

wt2)(

검토 종료





Excel Report

조밀단면 복부판세장비 (6.10.4.1 (2))

ycw

cp

F

E

t

D76.3

2≤



이면,

보강된 복부판 공칭강도-조밀(6.10.7.3 (3))

(6.10.86)

이면,

보강된 복부판 공칭강도-비조밀(6.10.7.3 (3))

0.175.0

4.06.0 ≤

−−+=

yfr

ur

MM

MMR

φ

wywp DtFV 5.0=

pfu MM φ5.0<

−−+=

yfr

ur

Ff

fFR

φ75.04.06.0

wywp DtFV 58.0=

yfu Ff φ75.0<

(복부판 밀)

이면,

(6.10.84)

이면,

(6.10.85)

+

−+=20 )(1

)1(87.0

D

d

CCVV pn

pfu MM φ5.0>

ppn CV

D

d

CCRVV ≥

+

−+=20 )(1

)1(87.0

+

−+=20 )(1

)1(87.0

D

d

CCVV pn

yfu Ff φ75.0>

ppn CV

D

d

CCRVV ≥

+

−+=20 )(1

)1(87.0

Vr = фVn Vr = фVn

Vr > Vu




Excel Report


높이비가 제한값을 만족하지 못한다면, 수직보강재의 간격 d0에 대한 검토가 이루어 져야 합니다.

2

)/(260

≤

wo

tDDd (6.10.75)

D/tw < 150

간격 검토 생략

수직 보강재 검토 생략

OK

NG

Vr > Vu

Excel Report

NG

Tip. 수직보강재의 단면2차모멘트 검토

수평보강재가 있는 경우, 수직보강재는 아래 조건 또한 만족하여야 합니다.

ll

tt I

d

D

b

bI )

3)((

0≤ (6.10.105)

여기서, bt = 수직보강재의 돌출폭(mm)

bl = 수평보강재의 돌출폭(mm)



Il = 복부판과의 접합면에 대한 수평보강재의 단면2차모멘트(mm4)



Excel Report

설계수행의 수직보강재

(Transverse Stiffener) 설

정 시 일면보강 (One

Stiffener)과 판(Flat)으로Tip. 수직보강재의 단면적 검토

정의하였기 때문에 B값

으로 2.4를 사용합니다.VrVuAsB

C

= 6.10.7.1에 규정된 설계전단강도(N)= 극한한계상태의 설계하중에 의한 전단력(N)= 수직보강재의 단면적; 양면 수직보강재의 전면적(mm2)= 1.0 : 양면 보강된 경우

1.8 : 한쪽면만 ㄴ형강으로 보강된 경우2.4 : 한쪽면만 판으로 보강된 경우

= 6.10.7.3(3)①에 규정된 전단좌굴응력대 전단항복강도의 비FywFys

( )①에 규정된 좌 응력대 항복강 의 비= 복부판의 항복강도(MPa)= 수직보강재의 항복강도(MPa)

Ti 전단항복강도에 대한 전단좌굴응력비(C) (6 10 7 3(3) ①)

이면,

이면,

Tip. 전단항복강도에 대한 전단좌굴응력비(C) (6.10.7.3(3) ①)

yww F

E

t

D κ10.1< 0.1=C

ywwyw F

E

t

D

F

E κκ 38.110.1 ≤≤ywF

E

t

DC

κ10.1=

이면, 여기서, yww F

E

t

D κ38.1>

wt

yw

w

F

E

tD

Cκ

252.1

= 20

55

+=

D

dκ





Excel Report

② 사용한계상태 검

Excel Report

*복부판 공칭 휨저항 검토

수평보강재가 없는 경우

현재와 같은 식을 사용

하며, 수평보강재가 있는

경우에는 식 6 10 63 또

fcw

Tip. 복부판의 공칭휨강도 검토

= 복부판의 최대 휨압축응력

복부판에 수평보강재가

없기 때문에 α의 값으로

1.25를 사용합니다.

경우에는 식 6.10.63 또

는 식 6.10.64를 사용합

니다.

cwα

DtwFywk

Dc

복부판의 최대 휨압축응력= 1.25 : 수평보강재가 없는 경우= 1.00 : 수평보강재가 있는 경우= 복부판의 높이(mm)= 복부판의 두께(mm)= 복부판의 항복강도(MPa)= 9.0(D/Dc)2 ≥ 7.2 : 수평보강재가 없는 경우= 식 6.10.63 또는 식 6.10.64 : 수평보강재가 있는 경우= 탄성 범위 내에서 복부판의 압축 측 높이(mm)c 탄성 범위 내에서 복부판의 압축 측 높이( )

Excel Report

*플랜지 응력제한 검토

플랜지 응력 제한


yff Ff 95.0≤


- 비합성단면의 상하 플랜지

f

yff Ff 80.0≤



③ 시공성 검토

Excel Report

시 성

합성이 되기 전까지 응력/

부재력이 가장 불리한 시공

단계는 CS1의 Step3입니다.

CS2가 시작되면서 바로 합

Excel Report

가 시작되면서 바 합

성이 되고 CS1의 Step3에서

합성전 콘크리트 하중을 재

하하였기 때문입니다. (본

교재 ‘구조물 모델링 및 해

석’의 ‘시공단계 구성’ 부분

을 참고하시기 바랍니다.)*복부판 공칭 휨저항 검토

수평보강재가 없는 경우수평보강재가 없는 경우



경우에는 식 6.10.63 또

는 식 6.10.64 를 사용합

니다.

합성되기 전까지 시공단계별 해석의 휨에 대한 발생응력/부재력이

가장 불리한 케이스 산정




복부판의 최대 휨압축응력(fcw) 산정

복부판의 공칭휨강도 검토 (6.10.3.2(2))복부판의 공칭휨강도 검토 (6.10.3.2(2))

fcwα

Dtw


= 복부판의 최대 휨압축응력= 1.25 : 수평보강재가 없는 경우= 1.00 : 수평보강재가 있는 경우= 복부판의 높이(mm)= 복부판의 두께(mm)


twFywk

Dc

복부판의 두께(mm)= 복부판의 항복강도(MPa)= 9.0(D/Dc)2 ≥ 7.2 : 수평보강재가 없는 경우= 식 6.10.63 또는 식 6.10.64 : 수평보강재가 있는 경우= 탄성 범위 내에서 복부판의 압축 측 높이(mm)



*압축플랜지 공칭 휨저항 검토

Excel Report

정모멘트 구간에서, 바닥판의 타설단계에서 다중 박스거더와 단일 박스거더의 압축플랜지는 6.10.4.1(4)의 비조밀 압축플랜지의 세장비 규정으로 검토해야 한다.

Tip. 박스단면의 시공성 검토 > 압축플랜지 검토 (6.11.5.3)시공성검토의 압축플랜

지 공칭 휨저항검토를

박스단면의 부모멘트 구

간에서는 수행하지 않습

니다.

비조밀단면 압축플랜지의 세장비 검토(6.10.4.1.(4))

비조밀단면의 압축플랜지 비지지길이 검토(6.10.4.1(9))

니다.


비조밀단면의 플랜지 휨저항 검토(6.10.4.2(4))



*복부판 전단강도 검토

Excel Report

복부판 전단강 검





Excel Report







을 참고하시기 바랍니다.)

전단좌굴응력비 ‘C’를 구하

는 수식은 앞의 본 교재의

‘강합성 단면 설계’의 ‘설계

개요’ 부분을 참조하시기 바

랍니다.


설계법 식6.10.73 참조

합성되기 전까지 시공단계별 해석의 전단에 대한 발생응력/부재력이


Tip. 비조밀 단면의 중간 패널에 대한 전단강도 검토 (6.10.7.3(3) ②)

][ )1(870 C

비조밀 단면의 중간 패널에 대한 전단강도 검토 (6.10.7.3(3) ②)



][2

01

)1(87.0

+

−+=

Dd

CCVV pn

ppn CV

Dd

CCRVV ≥

+

−+= ][2

01

)1(87.0


여기서, ][75.0

4.06.0

−

−+=yfr

ur

FF

fFR

φ



④ 피로한계상태 검토

Excel Report


*하중유발피로 검토 (Top)

Excel Report

07502 >×× MVf

Tip. 피로검토 하중조건(6.6.1.2(1))


※ 피로 검토조건 적용1) 순인장응력을 받는 상세에만 적용2) 하중계수를 적용하지 않은 고정하중이 압축응력을 발생시키는 경우, 압축

응력이 표 3.4.1에 규정된최대 피로 활하중 인장응력의 2배보다 작은 경우에만 피 려


하중유발피로 검토(6 6 1 2) 변형유발피로 검토(6 6 1 3)

에만 피로 고려


THn

SL

FN

AF

ADTTnN

)(21)()(

,)()100)(365(

31

Δ≥=Δ

=


)()( fF n Δ≥Δ γ

휨 조건(6.10.6.3)

yw:

FkE95.0 Ff

t

Dywcf

w≤≤ ①

전단 조건(6.10.6.4)

ywcf CFV 58.0≤


)()( fF n Δ≥Δ γ2)(9.0:95.0

D

tkEf

F

kE

t

D wcf

yww≤> ②



*하중유발피로 검토 (Bottom)

Excel Report


Excel Report




응력이 표 3.4.1에 규정된최대 피로 활하중 인장응력의 2배보다 작은 경우에만 피로 고려



SLADTTnN )()100)(365(=


THn

SL

FN

AF

ADTTnN

)(21)()(

,)()100)(365(

31

Δ≥=Δ

=


휨 조건(6.10.6.3)

2

yw

)(9.0:95.0

:FkE95.0

D

tkEf

F

kE

t

D

Fft

D

wcf

ywcfw

≤>

≤≤

②

①

전단 조건(6.10.6.4)

ywcf CFV 58.0≤


DFt yww



*변형유발피로 검토 (휨)

Excel Report

변형유발 피로검토는

복부판 좌굴과 면외 변

형을 제어하기 위하여

실시합니다.


Excel Report

실시합니다



SL

FA

F

ADTTnN

)(1)()(

,)()100)(365(

31

Δ≥Δ

=


THn FN

F )(2

)()( 3 Δ≥=Δ


휨 조건(6.10.6.3)

2

yw

)(9.0:95.0

:FkE95.0

D

tkEf

F

kE

t

D

Fft

D

wcf

yww

ywcfw

≤>

≤≤

②

①

전단 조건(6.10.6.4)

ywcf CFV 58.0≤




*변형유발피로 검토 (전단)

Excel Report


Excel Report

피 한계상태 검피로한계상태 검토


THn

SL

FA

F

ADTTnN

)(1)()(

,)()100)(365(

31

Δ≥=Δ

=


THn FN

F )(2

)()( Δ≥Δ


휨 조건(6.10.6.3)

2

yw

)(9.0:95.0

:FkE95.0

D

tkEf

F

kE

t

D

Fft

D

wcf

yww

ywcfw

≤>

≤≤

②

①

전단 조건(6.10.6.4)

ywcf CFV 58.0≤

이면,


yww F

E

t

D κ10.1< 0.1=C

이면,

이면, 여기서,

ywwyw F

E

t

D

F

E κκ 38.110.1 ≤≤

yww F

E

t

D κ38.1>

yw

w

F

E

t

DC

κ10.1=

yw

w

F

E

tD

Cκ

252.1

= 20

55

+=

D

dκ




2) 부모멘트부 Excel Report

부재의 두께에 따른 강종

별 항복강도와 인장강도

정보가 자동 적용됩니다.

부모멘트 단면에 대해서는

장기합성단면계수가 제공

되지 않는데, 이는 인장력

을 받는 상부 콘코리트를

구조물로 보지 않고 배근된

철근과 거더만을 구조물로철근과 거더만을 구조물로

보고 설계하기 때문입니다.

<정모멘트 단면>


<부모멘트 단면>




Excel Report


*휨강도 검토 (부모멘트부)




Excel Report

소성중립축의 위치에 따

라 어떤 Case에 해당하

는 단면인지 그림과 함

께 명시해 줍니다.

여기서, Prt

PS

Prb

PC

= Fyrt Art

= 0.85 fck bs ts= Fyrb Arb

= Fyc bf tb


C

PW

Pt

yc f b

= Fyw D tw= Fy tb tt



Excel Report

도로교설계기준(한계상

태설계법)의 부록A6.2에

서 ‘My는 양쪽 플랜지에

서 구한 최소값을 취한

다 ’라고 명시하고 있습

다.’라고 명시하고 있습

니다.

Tip. 항복모멘트 My를 구하는 방식

-Case 1. ‘MD1’만 가해졌을 때, 단면이 항복모멘트(Fy)를 초과하는 경우

-Case 2. ‘MD1+MD2’가 가해졌을 때, 단면이 항복모멘트(Fy)를 초과하는 경우

S

MF

D

y

1< SFM yy =

-Case 3. ‘MD1+MD2’가 가해져도, 단면이 항복모멘트(Fy)를 초과하지 않는 경우

n

DD

y S

M

S

MF

3

21 +<n

ADD

y S

M

S

MF

3

1 += ADD MMMy += 1

n

DD

y S

M

S

MF

3

21 +>n

ADD

y S

M

S

MF

3

1 += ADD MMMy += 1




Excel Report

Box 단면6.11.2


수평보강재가 있는 경우 :

복부판 세장비 (6.10.2.2)

20077.62 ≤≤cw

c

f

E

t

D

40054.132 ≤≤c

f

E

t

D

cw ft

복부판 세장비 (6.10.2.2)

재설계

Rh계산

Rb계산


수평보강재가 있는 경우 :

복부판 세장비 (6.10.2.2)

20077.62 ≤≤cw

c

f

E

t

D

40054.132 ≤≤cw

c

f

E

t

D

OK

NG

Rh계산

균질

6.10.4.3 (1)

하이브리드균질

플랜지응력<

복부 항복강도

정모멘트?

OK

NG

하이브리드

균질단면

부모멘트(합성 or 비합성)

- 단면비 검토 (6.10.2.1)- 복부판 세장비 (6.10.2.2)- 플랜지 단면비 (6.10.2.3)⇒ 모든 경우 만족되어야 OK

OK

정모멘트 그외


6.10.57

Rh=1.0

6.10.58

βρρβ

212)3(12 3

+−+=hR

6.10.59

y

yrh M

MR =

−+

+−−−=)3(6

)3()1(12

ψβψρψψρβψ

hR



Rb 6 10 4 3 (2)Rb계산

압축플랜지?

λ 5 76(D 가 D/2 이하인 경우

6.10.4.3 (2)

압축플랜지

인장플랜지

λb=5.76(Dc가 D/2 이하인 경우λb=4.64(Dc가 D/2 보다 큰 경우

(6.10.57)

수평보강재

cw

c

f

E

t

D λ≤2 NG

그 외수평보강재?

(6.10.61)

가. 이면,

cw

c

f

Ek

t

D 01.1≤

4.0≥c

s

D

d2.7)(0.9)(17.5 22 ≥≥=

D

D

d

Dk

OK

OK NG

외

1 개 or 2개

나. 이면,

(6 10 62))2(1 bcr

b

EDaR λ−

−=

c cs Dd

4.0<c

s

D

d 2.7)(0.9)(64.11 22 ≥≥−

=csc D

D

dD

Dk

c

wcr A

tDa

2=

Rb 1 0(6.10.62))(

30012001

cb

wrb ftaR λ

+Rb=1.0

Excel Report

압축플랜지종방향보강재보강재 없음 3개이상

1~2개

좌굴계수 k=4

W= 복부판간 압축플랜지의 폭 b

좌굴계수 k

• n=1인 경우

• n=2,3,4,5인 경우

0.48 31

3 ≤

=f

s

wt

Ik

0.43.14 31

43 ≤

=nwt

Ik

f

s

FHWA 1.7.207 적용1)휨강도- 압축플랜지 휨강도검토- 인장플랜지 휨강도검토

2)압축플랜지의 수평보강재검토


w = 압푹플랜지의 종방향보강재 사이 폭 또는 복부판으로부터 가장 가까운 종방향 보강재까지의거리 중 큰 값

nwt f



Excel Report

가.

인 경우,

나.

인 경우,

ycf F

kE

t

w 57.0≤ychbn FRRF =

ycfyc F

kE

t

w

F

kE 23.157.0 ≤< )2

sin687.01(592.0 πcFRRF ychbn +=

종방향보강재로 보강된 압축플랜지 공칭휨강도 6.11.2.1 (3) -1

다.

인 경우,ycf F

kE

t

w 23.1> 2)(000,181w

tkRRF whbn =

66.0

23.1kE

F

tw

c

yc

f

−=

인장플랜지 (6.11.2.1(3))

(6.11.11)

Check

-압축플랜지 фFnc>Fc…OK

-인장플랜지 фFnt>Ft…OK

ychbn FRRF =

종방향 보강재 검토 (6.11.3.2)




*전단강도 검토

Excel Report

전단강도 검토

E l R t Excel Report

전단강도검토6.10.7

수직 보강 여부보강



수평 보강 여부6.10.7.3

DtFV 580=

150>wt

DOK

비보강

수평보강있음

수평보강없음

이면, C = 1.0 (6.10.80)

이면 , (6.10.81)

이면 (6 10 82)

yww

c

F

Ek

t

D 10.1≤

ywwyw F

Ek

t

D

F

Ek 38.110.1 ≤≤yw

w

F

Ek

tD

C10.1=

F

Ek

t

D 38.1>ywF

EkD

C2)(

52.1=

Vr = фVn

Vr > Vu

수직보강재 간격 검토wywp DtFV 58.0=

pn CVV =2

0 ])/(

260[wtD

Dd ≤

NG 전단좌굴응력비 CK= 식(6.10.83)


이면, (6.10.82)

(6.10.83)20 )(

55

Dd

k +=

yww Ft yw

wt2)(

검토 종료





Excel Report

조밀단면 복부판세장비 (6.10.4.1 (2))

보강된 복부판 공칭강도-조밀(6.10.7.3 (3)) 보강된 복부판 공칭강도-비조밀(6.10.7.3 (3))

ycw

cp

F

E

t

D76.3

2≤



이면,

(6.10.86)

이면,

(6.10.84)

0.175.0

4.06.0 ≤

−−+=

yfr

ur

MM

MMR

φ

wywp DtFV 5.0=

pfu MM φ5.0<

+

−+=20 )(1

)1(87.0

D

d

CCVV pn

−−+=

yfr

ur

Ff

fFR

φ75.04.06.0

wywp DtFV 58.0=

yfu Ff φ75.0<

+

−+=20 )(1

)1(87.0

D

d

CCVV pn

이면,

Vr = фVn

이면,

(6.10.85)

Vr = фVn

pfu MM φ5.0>

ppn CV

D

d

CCRVV ≥

+

−+=20 )(1

)1(87.0

yfu Ff φ75.0>

ppn CV

D

d

CCRVV ≥

+

−+=20 )(1

)1(87.0

Vr > Vu




Excel Report


높이비가 제한값을 만족하지 못한다면, 수직보강재의 간격 d0에 대한 검토가 이루어 져야 합니다.

2

)/(260

≤

wo

tDDd (6.10.75)

D/tw < 150

간격 검토 생략

수직 보강재 검토 생략

OK

NG

Vr > Vu

Excel Report

NG


수평보강재가 있는 경우, 수직보강재는 아래 조건 또한 만족하여야 합니다.

ll

tt I

d

D

b

bI )

3)((

0≤ (6.10.105)

여기서, bt = 수직보강재의 돌출폭(mm)

b 수평보강재의 돌출폭(mm)



Il = 복부판과의 접합면에 대한 수평보강재의 단면2차모멘트(mm4)



Excel Report


설계수행의 수직보강재

(Transverse Stiffener) 설

정 시 일면보강 (One

Stiffener)과 판(Flat)으로

VrVuAsB

C

= 6.10.7.1에 규정된 설계전단강도(N)= 극한한계상태의 설계하중에 의한 전단력(N)= 수직보강재의 단면적; 양면 수직보강재의 전면적(mm2)= 1.0 : 양면 보강된 경우

1.8 : 한쪽면만 ㄴ형강으로 보강된 경우2.4 : 한쪽면만 판으로 보강된 경우

= 6.10.7.3(3)①에 규정된 전단좌굴응력대 전단항복강도의 비

정의하였기 때문에 B값

으로 2.4를 사용합니다.

FywFys

( )①에 규정된 좌 응력대 항복강 의 비= 복부판의 항복강도(MPa)= 수직보강재의 항복강도(MPa)





Excel Report

② 사용한계상태 검

Excel Report


수평보강재가 없는 경우



경우에는 식 6.10.63 또

는 식 6 10 64 를 사용합

fcwα


= 복부판의 최대 휨압축응력= 1.25 : 수평보강재가 없는 경우



는 식 6.10.64 를 사용합

니다.

DtwFywk

Dc

= 1.00 : 수평보강재가 있는 경우= 복부판의 높이(mm)= 복부판의 두께(mm)= 복부판의 항복강도(MPa)= 9.0(D/Dc)2 ≥ 7.2 : 수평보강재가 없는 경우= 식 6.10.63 또는 식 6.10.64 : 수평보강재가 있는 경우= 탄성 범위 내에서 복부판의 압축 측 높이(mm)



플랜지 응력 제한


yff Ff 95.0≤

Excel Report

*플랜지 응력제한 검토


- 비합성단면의 상하 플랜지

f

yff Ff 80.0≤




Excel Report






Excel Report









수평보강재가 없는 경우수평보강재가 없는 경우



경우에는 식 6.10.63 또

는 식 6.10.64 를 사용합

니다.

합성되기 전까지 시공단계별 해석의 휨에 대한 발생응력/부재력이





복부판의 최대 휨압축응력(fcw) 산정

복부판의 공칭휨저항 검토 (6.10.3.2(2))복부판의 공칭휨저항 검토 (6.10.3.2(2))

fcwα

Dtw


= 복부판의 최대 휨압축응력= 1.25 : 수평보강재가 없는 경우= 1.00 : 수평보강재가 있는 경우= 복부판의 높이(mm)= 복부판의 두께(mm)


twFywk

Dc

복부판의 두께(mm)= 복부판의 항복강도(MPa)= 9.0(D/Dc)2 ≥ 7.2 : 수평보강재가 없는 경우= 식 6.10.63 또는 식 6.10.64 : 수평보강재가 있는 경우= 탄성 범위 내에서 복부판의 압축 측 높이(mm)



*복부판 전단강도 검토

Excel Report

복부판 전단강도 검토





Excel Report









설계법 식6.10.73 참조

합성되기 전까지 시공단계별 해석의 전단에 대한 발생응력/부재력이


Tip. 비조밀 단면의 중간 패널에 대한 전단강도 검토 (6.10.7.3(3) ②)

][ )1(870 C

비조밀 단면의 중간 패널에 대한 전단강도 검토 (6.10.7.3 (3) ②)



][2

01

)1(87.0

+

−+=

D

d

CCVV pn

ppn CV

D

d

CCRVV ≥

+

−+= ][2

01

)1(87.0


여기서, ][75.0

4.06.0

−

−+=yfr

ur

FF

fFR

φ




Excel Report


*하중유발피로 검토 (Top)

Excel Report

07502 >××= MVf






하중유발피로 검토(6 6 1 2) 변형유발피로 검토(6 6 1 3)

에만 피로 고려


THn

SL

FN

AF

ADTTnN

)(21)()(

,)()100)(365(

31

Δ≥=Δ

=



휨 조건(6.10.6.3)

yw:

FkE95.0 Ff

t

Dywcf

w≤≤ ①

전단 조건(6.10.6.4)

ywcf CFV 58.0≤


)()( fF n Δ≥Δ γ2)(9.0:95.0

D

tkEf

F

kE

t

D wcf

yww≤> ②




Excel Report

하중유발피로 검토 (Bottom)

Excel Report






하중유발피로 검토(6.6.1.2) 변형유발피로 검토(6.6.1.3)

THn

SL

FN

AF

ADTTnN

)(21)()(

,)()100)(365(

31

Δ≥=Δ

=


휨 조건(6.10.6.3)

2

yw

)(90:950

:FkE95.0

tkEf

kED

Fft

D

wf

ywcfw

≤>

≤≤

②

①

전단 조건(6.10.6.4)

ywcf CFV 58.0≤


)(9.0:95.0D

kEfFt

cfyww

≤>②




Excel Report

변형유발 피로검토는

복부판 좌굴과 면외 변

형을 제어하기 위하여

실시합니다.

Excel Report



SL

FA

F

ADTTnN

)(1)()(

,)()100)(365(

31

Δ≥Δ

=


THn FN

F )(2

)()( 3 Δ≥=Δ


휨 조건(6.10.6.3)

2

yw

)(9.0:95.0

:FkE95.0

D

tkEf

F

kE

t

D

Fft

D

wcf

yww

ywcfw

≤>

≤≤

②

①

전단 조건(6.10.6.4)

ywcf CFV 58.0≤





Excel Report

변형유발피로 검토 (전단)

Excel Report

피로한계상태 검토피로한계상태 검토


THn

SL

FN

AF

ADTTnN

)(21)()(

,)()100)(365(

31

Δ≥=Δ

=


휨 조건(6 10 6 3) 전단 조건(6 10 6 4)N 2


휨 조건(6.10.6.3)

2

yw

)(9.0:95.0

:FkE95.0

D

tkEf

F

kE

t

D

Fft

D

wcf

yww

ywcfw

≤>

≤≤

②

①

전단 조건(6.10.6.4)

ywcf CFV 58.0≤

이면,

이면,


yww F

E

t

D κ10.1< 0.1=C

F

E

t

D

F

E κκ 38.110.1 ≤≤F

ED

Cκ10.1=

이면, 여기서,

ywwyw FtF

yww F

E

t

D κ38.1>

yw

w

Ft

D

yw

w

F

E

tD

Cκ

252.1

= 20

55

+=

D

dκ




3) 전단연결재

Excel Report아래 그림과 같이 앞서 입

력한 전단연결재의 값들이

설계에 반영됩니다.

3) 전단연결재① 형태 검토

스터드와 ㄷ형강 전단연결재는 본 규정에 따라 설계해야 한다. 전단연결재는 표면 전체가 콘크리트와 접촉될 수 있도록 콘크리트를 철저히 다짐할 수 있는 형태이어야 한다. 전단연결재는 콘크리트와 강재 사이에서 수직 및 수평 등 모든 방향의 이동에 저항할 수있어야 한다. 스터드 전단연결재의 직경에 대한 높이의 비는 4.0 이상이어야 한다. ㄷ형강 전단연결재는 5 mm 보다 큰 치수로 필릿용접을 해야 한다.

Tip. 전단연결재의 형태 검토 (6.10.7.4(1) ①)

Excel Report


② 피치 검토


연결재 간의 종방향 간격을

의미합니다.




③ 횡방향간격 검토

Excel Report

③ 횡방향간격 검

Tip. 전단연결재의 횡방향 간격 검토 (6.10.7.4(1) ③)

전단연결재는 상부플랜지의 횡방향으로 배치되며 규칙적이거나 다양한 간격을 갖는다. 스터드 전단연결재는 거더 직각방향으로 스터드의 중심과 중심 사이의 간격이 스터드직경의 4배 이상이어야 한다. 상부 플랜지의 연단과 가장 인접한 전단연결재 간의 연단거리는 25mm 이상이어야 한다.

Excel Report


설계법에서는 ‘최대 정모멘

트 지점과 양측으로 인접

한 모멘트가 0이 되는 구

간’, 즉 정모멘트 구간에 대

해서는 다음과 같은 절차

로 검토하도록 하고있습니

다.


설계법에서는 ‘연속경간의

합성단면에서 양쪽으로 인

접한 각각의 모멘트가 0인

위치와 내부지점 중심간’


위치와 내부지점 중심간 ,

즉 정모멘트 구간에 대해

서는 다음과 같은 절차로

검토하도록 하고있습니다.

Part 6. 강합성교설계 6-1. 개요 - kor.midasuser.com · 교량형식 : 강합성교 지간구성 : 130 m ... tf1 ‘18’, tf2 ‘14’, Bf3 ‘200’ 입력 7. ‘Select Material

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