질문
Local Direction Force Sum한 결과값인 Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz 값은 어떻게 계산되나요.
예를 들면, Fx, Fy, Fz는 축방향력인지, 아니면 축력과 전단력인가요?
답변
아래 그림처럼 잘린 면에 걸친 Plate의 절점력으로 잘린 면의 도심위치에서 각 방향의 단면력을 계산합니다.
즉, Local Direction Force Sum의 좌표계는 첫 번째 점과 두 번째 절점에 의하여 결정되고, 세 번째 점에 의하여 Plate의 잘린 면과
방향이 결정됩니다.
잘린 면은 점선으로 표시되고, 단면력은 잘린 면(점선)의 중심에서 계산합니다.(잘린 면에서 좌표계가 표시되는 위치와 동일)
점선이 없는 Plate 요소의 절점력은 단면력 계산시 적용되지 않습니다.
[그림 1] Local Direction Force Sum의 단면력 계산 위치
[그림 2] Local Direction Force Sum에 의한 단면력 계산방법
보의 높이 1.5m, 보의 길이 10m인 보를 예를 들어 설명합니다. 잘린 면에 걸친 Plate 요소는 11, 31, 51번 이고, 잘린 면에 걸친 절점은 11, 32, 53, 74번입니다.
잘린 면에 걸친 절점의 절점력은 아래 표와 같습니다. (단위 : kN, m)
단면력은 잘린 면의 도심에서의 좌표계에 의하여 결정됩니다. 좌표계를 참조하면, 보의 면내 휨모멘트는 My이고, 전단력은 Fz이고,
축력은 Fx입니다.
잘린 면의 도심에서의 휨모멘트(My)는 Plate 요소의 절점력 Fx에 의해 바리뇽의 정리를 이용하여 계산됩니다.
My = -(44.594 + 43.166)*0.75 + -(30.744 + 7.769 + 6.340 + 29.316)*0.25 = -84.362kN*m
Fz = (0 -1.296 + 1.296 – 3.704 + 3.704 – 5.0) = -5.0 kN
Fx = (-44.594 - 30.744 - 7.769 + 6.340 + 29.316 + 43.1660) = -4.285 kN
[그림 3] Result > Result Tables > Plate > Force(Local)