기능
- Gen NX의 모델데이터와 해석결과를 바닥판해석 전용 프로그램인 midas SDS의 모델데이터나 하중으로 변환합니다. 또한 SDS의 해석결과를 Gen NX의 하중데이터로 변환합니다.
- Flat Plate나 Flat Slab를 포함하는 구조물은 해석 및 설계작업의 효율성을 위해 일반적으로 Frame System과 Floor System을 분리하여 해석에 적용합니다.
이 경우, 두 System의 해석데이터를 각각 별도로 입력해야 하기 때문에 평면에 대한 기하학적 위치데이터를 이중으로 입력하게 되고, Floor System과 접하는 Frame System의 부재에 대한 강성도 별도로 계산하여 고려해야 합니다.
또한 Floor System으로부터 Frame System에 전달되는 하중을 보다 정확하게 고려하기 위해서는 Floor System의 해석을 통해 산출된 반력데이터를 Frame System의 해당위치에 입력해야 하는데, 이와 같은 작업은 데이터의 준비과정에 시간이 많이 소요될 뿐 아니라 오류가 포함될 여지가 많습니다. - Gen NX의 Data Conversion기능은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 다음과 같은 기능을 수행합니다.
1. Gen NX 골조모델의 데이터로부터 바닥판 구조의 위치 좌표를 추출하여 SDS 프로그램의 모델데이터로 변환합니다.(Gen NX -> SDS Model Data) 바닥판과 연결되는 골조모델의 기둥부재, 대각부재, 벽부재 등에 대한 등가강성을 계산하여 바닥판 해석모델에 탄성경계지지조건 형태로 자동 입력합니다. 기초판 해석시에는 벽부재를 등가의 보요소로 변환하고, 탄성지지 강성은 자동입력되지 않습니다.
2. 바닥판해석을 통해 산출된 SDS의 반력데이터를 Gen NX의 골조모델에 하중데이터로 자동 입력합니다.(SDS->Gen NX Load Data)
3. Gen NX의 해석을 통해 산출된 지지점의 반력데이터를 기초판 해석을 위한 SDS 모델의 하중데이터로 자동 변환합니다.(Gen NX->SDS Reaction Data)
- Data Conversion 기능을 사용하기 위해서는 변환대상 바닥판을 지정하기 위한 층데이터가 사전에 입력되어야 합니다.
그리고 골조모델에서 바닥판 모델로 변환되는 요소는 변환대상 층에 위치한 보요소와 해당 층에 연결되는 보요소 또는 트러스요소(기둥 또는 대각부재), 그리고 벽요소 등이며 바닥판요소와 해석데이터는 Object를 이용하여 SDS에서 추가로 입력되어야 합니다.
Gen NX 프로그램에서 입력된 골조모델의 임의층을 SDS 프로그램의 바닥판 해석모델 데이터로 변환할 때 생성되는 데이터는 다음과 같습니다.
| Gen NX의 데이터 | SDS의 데이터 |
| 단위계(Unit System)데이터 | Gen NX에서 사용된 단위계를 동일하게 적용 |
| 절점 | 해당 위치에 Point Object 자동생성 |
| 기둥부재 또는 대각부재의 축강성 | Column Support의 점탄성지지조건으로 해당 위치에 데이터 생성 |
| 기둥부재 또는 대각부재의 회전강성 | 상기의 축강성과 동일하게 SRx, SRy 데이터 추가 생성 |
| 벽요소의 축강성 | Wall Support로 해당위치에 SDz 데이터와 보요소 생성 |
| 벽요소의 약축방향 회전강성 | 상기의 축강성과 동일하게 SR 데이터 추가 생성 |
| 보요소 | 동일한 재질과 단면의 보요소 생성 |
Note
1. 벽요소의 경우는 등가의 선탄성지지조건으로 변환될 때 선탄성지지조건을 구성하는 수직스프링간의 연결성을 유지시키기 위하여 해당 요소크기의 보요소가 양단사이의 구간에 추가로 생성된다.
2. 기타 SDS의 기능은 SDS On-line Manual 참조
- SDS 프로그램에 의한 해석작업이 완료되면 다시 Data Conversion 기능을 이용하여 Gen NX의 절점하중데이터를 생성합니다.
SDS 프로그램으로부터 생성된 바닥판 해석모델의 반력데이터를 Gen NX 절점하중데이터로 변환하는 방법은 다음과 같습니다.
Gen NX에서 기둥 또는 대각부재에 의해 생성된 바닥판 모델의 점탄성지지조건에 대해서는 해당 위치에 발생한 반력데이터가 그대로 Gen NX 의 절점하중데이터(수직집중하중 또는 모멘트)로 변환됩니다.
그리고, 벽요소에 의해 생성된 선탄성지지조건에 대해서는 벽요소의 양단구간을 단순보로 가정하여 계산된 양단 반력이 수직하중형태로 해당위치에 입력됩니다.
Gen NX으로부터 생성된 지지점의 반력데이터를 SDS의 절점 집중하중데이터로 변환할 때 생성되는 데이터는 다음과 같습니다.
| Gen NX의 데이터 | SDS의 데이터 |
| 정적단위하중 조건데이터 | Gen NX에서 사용된 정적단위하중 조건번호와 동일하게 Static Load Case 생성 |
| 하중데이터 | Point Object에 대한 Point Load로 자동 변환되며, 변환되는 하중의 종류는 다음과 같습니다. |
| Fz : 현재 좌표계 z축 방향의 하중 | |
| Mx : 현재 좌표계 x축에 대한 회전 모멘트 | |
| My : 현재좌표계 y축에 대한 회전 모멘트 |
호출
[File] 아이콘 > [Data Conversion] > [Gen -> SDS(Model+Reaction Data)]
[File] 아이콘 > [Data Conversion] > [SDS -> Gen (Load Data)]
입력
Gen NX의 모델 중 임의의 층 바닥에 대하여 SDS의 모델데이터로 변환합니다. 바닥판해석이 요구되는 벽식 아파트의 구조해석에서, SDS의 바닥판 해석용 모델을 생성하거나, 기초판 해석용 모델데이터를 생성하는데 주로 이용됩니다.
Fig. Convert Gen NX Model to SDS Model 대화상자
SDS File Name(*.MST)
생성하려는 SDS의 Text 형식 모델데이터 파일(fn.MST)의 이름을 입력합니다.
Convert for Slab / Foundation
생성하려는 SDS의 모델데이터가 바닥판인지, 기초판인지를 지정합니다.
Select Story for Convert to SDS
SDS 모델로 변환하려는 Gen NX 모델의 층을 입력합니다. 기초판 모델을 생성하는 경우 최하층 바닥을 선택합니다.
Bending Stiffness Factor
요소의 휨강성계수를 입력합니다. 기초판 모델을 생성하는 경우에는 입력하지 않습니다.
Note
Data Conversion 기능으로 바닥판 모델 자동생성시 Column Support와 Wall Support의
■ 축강성
축강성, SDz 는 해당층과 인접한 아래층 사이의 구간에 대해 고려된다.
SDz = EA / H
여기서,
E : 탄성계수
A : 단면적
H :부재의 한층길이
■ 회전 강성
회전강성 , SR는 해당 층을 기준으로 인접한 상하부 층사이의 구간에 대해 고려된다.
여기서
E1, E2 : 상하부 부재의 탄성계수
I1, I2 : 상하부 부재의 단면2차모멘트
H1, H2 : 상하부 부재의 한층길이
그리고 α는 부재의 휨강성계수로써 구조물의 층수와 해당 층의 위치, 연결조건 등에 의해 결정되며, 다층건물의 경우는 다음표와 같은 값이 일반적으로 사용된다.
대각부재의 경우는 상기 강성의 수평성분은 무시되고 수직성분만 고려된다.
벽요소의 경우 위 식의 휨강성은 약축방향에 대한 것이다.
상기의 과정을 통해 계산된 기둥 또는 대각부재의 수직 및 회전 강성은 해당 위치에 점탄성지지스프링으로 치환되고, 벽요소의 경우는 양단사이의 구간에 대한 선탄성지지스프링 형태로 입력되며, 양단간의 연결성을 확보하기 위하여 해당 부재크기의 보요소가 양단사이의 구간에 추가로 입력된다.
SDS 프로그램으로부터 산출된 점탄성지지스프링의 반력데이터는 Data Conversion 기능에서 골조모델의 해당 절점상에 집중하중으로 자동 입력되며, 벽요소로 치환된 선탄성지지스프링에서의 반력데이터는 벽요소 상단의 양 모서리 절점에 등가의 집중하중으로 치환되어 입력된다.
<표> 기둥 및 대각요소, 벽요소의 휨강성계수, α
*10층 이상의 경우 2층바닥에서 4층바닥까지 그리고 (지붕층 - 4층)부터 지붕층까지는 상기표에 명기된 수치를 계수 α로 사용하고, 5층 바닥부터 (지붕층 - 5층)까지 구간에서 6.0을 사용한다.
* 가정조건
- 모든 층의 층고가 일정할 경우
- 모든 층의 기둥(또는 벽체)의 단면크기가 일정할 경우
- 바닥판의 두께 또는 기둥과 바닥판 사이의 주두부에 의한 회전강성 증가 요인 무시
Note
Convert for Foundation을 선택하면 Gen NX의 골조모델 구조해석결과 발생한 반력을 SDS 모델의 하중데이터로 변환한다. Gen NX 모델의 각 단위하중조건별 반력이 동일한 하중조건의 Point Load로 자동입력되며, 여기에는 응답스펙트럼 해석결과가 포함된다. 따라서 골조해석시에는 모드별 해석결과의 조합과정에서 삭제된 부호를 재생해주어야 한다.
(Loads > Response Spectrum Load Cases의 Modal Combination Control 참조)
Fig. Convert SDS Reactions to Gen NX Nodal Loads 대화상자
Midas SDS의 바닥판 해석결과 발생한 반력을 Gen NX 골조해석모델의 하중데이터로 변환합니다.
SDS File Name(*.SA1)
하중데이터로 변환하려는 SDS 바닥판 해석모델의 해석결과파일(*.SA1)을 지정합니다. 이때 해석모델파일(*.msb)도 동일한 폴더에 저장되어 있어야 합니다.
Select Stories for Nodal Loads
바닥판 해석모델의 반력을 하중으로 변환하여 자동입력할 Gen NX 골조모델의 층을 선택합니다. 복수선택도 가능합니다.