질문
같은 구조계에서 Change Offset에 따라 부재력의 차이가 발생합니다.
답변
Section Offset을 변경함에 따라 부재력의 차이가 발생하는 원인은 지점의 생성 위치가 다르기 때문입니다.
Section Offset을 변경함에 따라 부재력의 차이가 발생하는 원인은 지점의 생성 위치가 다르기 때문입니다.
경계조건은 절점에 생성됩니다. 따라서 Section Offset에 따라 단면에서의 절점 생성 위치가 변경되면 경계조건이 생성되는 위치 또한 달라집니다.
2가지의 Section Offset Type (Center - Center와 Center - Top)에 Element Beam Load와 같이 단면 도심에 재하되는 하중이 작용하는 경우를 예로 들어 보겠습니다.
위의 그림에서 경계조건의 Dx 자유도가 구속되어 있으므로 Element Beam Load에 의해 경계조건의 위치에서 X 축 방향 반력이 발생합니다. 또한 My와 같은 부재력은 절점의 위치와 상관없이 단면 도심 위치에서의 결과값이 출력됩니다.
따라서 Section Offset이 Center-Center 일 경우 (왼쪽 그림) 에는 수평방향 반력의 작용선이 단면의 도심을 지나므로 반력에 의한 추가적인 모멘트가 발생하지 않습니다.
하지만 Section Offset이 Center - Top일 경우 (오른쪽 그림) 에는 수평방향 반력의 작용선이 단면의 도심을 지나지 않으므로, ‘수평방향 반력 X 반력의 작용선과 도심까지의 최단거리’ 만큼의 추가적인 모멘트가 발생합니다.
결론적으로 Section Offset에 따라 부재력 결과의 차이가 발생하는 이유는 경계조건의 생성 위치가 다르기 때문입니다.
참고로 Section Offset이 다른 2 개의 Type에서 동일한 부분에 절점을 복사하여 경계조건을 입력한 후에 경계조건을 입력한 절점과 요소의 절점을 Rigid Link로 연결하면, Section Offset이 다르더라도 동일한 부재력 결과가 출력됩니다.