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Column Design

기능

미리 수행된 해석결과와 설계 입력정보를 이용하여 콘크리트 기둥부재들의 자동설계를 수행하는 기능입니다.

콘크리트 기둥 부재의 자동설계가 가능한 기준은 Design > Concrete Design Parameter > Design Code을 참고하시기 바랍니다.

 

호출

메인 메뉴에서 [Design] 탭 > [Type : RC Design] > [Perform] 그룹 > [Concrete Code Design] > [Column Design]

 

입력

기둥 부재 자동설계에서는 사용자가 입력한 주철근(최대 5종류), 보조철근(1종류) 중 철근간격 및 철근비를 만족하는 최적 철근 배근을 제공합니다. 사용자가 철근정보를 입력하지 않은 경우는 주철근은 D22를 사용하여 최대 2단 배근까지 자동 계산하고, 보조철근은 D10을 사용하여 자동 계산합니다.

자동설계 출력결과에는 PM상관도에 의한 축력과 2축모멘트의 조합강도비 및 전단력(Shear Force)이 최대가 되는 하중조합에 대한 설계결과를 출력합니다. 설계 대상 부재가 Member로 지정되어 있지 않은 경우 요소의 I단 및 J단에 대해서 설계를 수행하며, Member로 지정되어 있는 경우에는 I단 및 J단과 부재의 중앙점에서 설계를 수행합니다. 결과는 설계 및 검토를 수행한 위치 중 가장 불리한 위치의 것을 표시합니다. 부재(Member)별, 또는 단면그룹(Property)별로 결과를 출력할 수 있으며, 단면그룹별로 결과를 출력할 경우 그 단면의 모든 부재에 대한 결과를 비교하여 가장 불리한 결과를 출력합니다.

사용된 단면으로 자동설계한 결과가 모든 설계 기준을 만족하는 경우에는 표시 내용이 청색으로, 만족하지 않는 경우는 적색으로 표현됩니다.

자동설계 결과는 사용자선택 단위계를 기준으로 출력합니다.

 

Fig. KCI-USD03 RC-Column Design Result 대화상자

 

[Table 출력 용어 설명]

 

MEMB : 부재번호

SECT : 단면번호

SEL : 재설계, 결과출력을 위한 부재선택

 

Note

Spacebar Key로 선택 및 취소할 수 있다.

 

Section : 단면명칭

Bc, Hc : 보부재 단면의 폭, 높이치수

Height : 기둥부재의 높이

fck : 콘크리트의 설계기준강도

fy : 주철근의 항복강도

fys : 전단철근의 항복강도

CHK : 자동설계결과의 표시 ( 사용자의 편의를 위하여 [>>] 버튼인 상태에서 출력)

= "OK" : 자동설계결과 소요축력, 소요모멘트 및 소요전단력에 대하여 설계강도 적합

= "OK-" : 자동설계결과 소요축력, 소요모멘트 및 소요전단력에 대하여 설계강도 적합

단, 최소철근비를 검토하여 최소철근비를 만족하지 않는 경우

= "OK+" : 자동설계결과 소요축력, 소요모멘트 및 소요전단력에 대하여 설계강도 적당

단, 최대철근비를 검토하여 최대철근비를 만족하지 않는 경우

= "P**" : 자동설계결과 소요축력에 대하여 설계축강도 부족

= "*M*" : 자동설계결과 소요모멘트에 대하여 설계휨강도 부족

= "**V" : 자동설계결과 소요전단력에 대하여 설계전단강도 부족

= "PM*" : 자동설계결과 소요축력 및 소요모멘트에 대하여 설계강도 부족

= "*MV" : 자동설계결과 소요모멘트 및 소요전단력에 대하여 설계강도 부족

= "P*V" : 자동설계결과 소요축력 및 소요전단력에 대하여 설계강도 부족

= "PMV" : 자동설계결과 소요축력, 소요모멘트 및 소요전단력에 대하여 설계강도 부족

LCB : 해당 부재 또는 단면에서 위치 및 콘크리트 하중조합조건 중 PM상관도에서 최대 강도비를 갖는 하중조합조건

Pu : LCB에 표시된 하중조합조건시의 기둥부재에 발생한 소요압축(인장)강도

= Pu > 0 : 부재축방향으로 압축력이 작용

= Pu < 0 : 부재축방향으로 인장력이 작용

Rat-P : 설계 축강도()에 대한 소요축강도()의 비로서, 1.0이상의 값이 출력된 경우에는 해당 기둥부재의 단면의 허용 최대 철근비 또는 최소 철근간격까지 철근량을 증가시켜도 강도가 부족한 경우이다.

Mc : LCB에 표시된 하중조합조건시의 기둥부재에 발생한 소요휨모멘트(계수횜모멘트)로서, 다음과 같이 계산된 값이다.

Rat-M : 설계 휨모멘트()에 대한 계수 휨모멘트()의 비로서, 1.0이상의 값이 출력된 경우에는 해당 기둥부재의 단면의 허용 최대 철근비 또는 최소 철근간격까지 철근량을 증가시켜도 강도가 부족한 경우이다.

Ast : 프로그램에 의해 자동계산된 주철근의 소요 단면적으로서, 계산된 소용 단면적이 기준에 의한 최소 철근단면적보다 작을 경우 촤소 철근단면적이 표시된다.

V-Rebar : 설계제한조건(최소철근간격, 최소철근량, 최대철근량 등)에 만족하도록 자동계산된 최적 철근 직경 규격 및 철근개수

"n1 - n2 - Dxx(#xx)" : n1 : 주철근 개수, n2 : 주철근의 가로 배열수 , Dxx : 주철근의 직경 규격

Vu : 해당 부재 또는 단면(Property)에서의 최대 계수 전단력 (최대 계수 전단력에 대한 하중조합조건번호는 요약계산서와 상세계산서에 표시됩니다.)

Rat-V : 설계 전단강도()에 대한 계수전단력()의 비입니다.

As-H : 프로그램에 의해 산출된 전단철근의 필요 단면적으로 표시하며 기준에 의한 최소 철근량보다 적게 계산된 경우에는 최소 철근량으로 표시됩니다.

 

Note

전단철근의 필요 단면적은 단위계에 따라 적용되며 단위계가 mm, cm, m인 경우는 각각 mm2/m, cm2/m, m2/m로 표현되고, 단위계가 in, ft인 경우는 각각 in2/ft, ft2/ft로 표현된다.

 

H-Rebar : 사용자가 입력한 설계용 전단철근규격을 이용하여 As-H로 배근 가능한 배근간격을 산출하여 표시합니다. 자동설계결과에 따라 H-Rebar에는 다음과 같은 내용이 출력됩니다.

"Dxx @yyy" : xx는 철근의 호칭 규격을, yyy는 배근간격(단위 : mm)을 나타냅니다.

"Failure" : 설계 Vs가 '기준 7.3.3(8)절'을 만족하지 못하여 단면 증가가 필요할 때 표시됩니다.

 

[각국 기준별 전단강도식 및 응력산정식 제한치]

 

 

Note

IS456:2000에서의 는 아래 표와 같다.

 

[기타 Control]

 

: 자동설계에 적용된 규준을 나타냅니다.

: 사용자가 선택한 단위계를 나타냅니다.

Sorted by Member : 개별 부재에 대한 설계결과를 표시합니다. 정렬 순서는 아래의 'Primary Sorting Option'에 따릅니다.

Sorted by Property : 같은 Property Name을 가지고 있는 부재 중 설계 결과가 가장 불리한 부재들만을 각 단면별로 출력합니다. 이 옵션을 선택 후, 'SEL'기능을 이용하여 단면을 선택하면 해당 단면에 속한 전체부재가 선택됩니다. 또한 이 옵션을 선택하면 MEMB(부재번호)는 "0"으로 출력됩니다.

: 자동설계 결과를 부재별로 출력할 때의 정렬 기준을 선택합니다. 단면번호, 또는 부재번호를 기준으로 설정할 수 있습니다.

Update Rebar 버튼 : 설계 결과로 계산된 배근 결과를 강도 검증을 위한 단면 정보에 Update합니다.

Select All, Unselect All 버튼 : 모든 부재를 선택하거나 모든 부재의 선택을 취소합니다.

Re-calculation 버튼 : 설계결과 창을 닫지 않은 상태에서 특정 부재의 각 설계 변수들을 재설정하고 그 부재만을 재설계할 때 사용하는 기능입니다. 주철근의 이음정보를 변경한 후에도 이 기능을 이용할 수 있습니다.

 

Note

설계된 부재 전체에 영향을 줄 수 있는 설계 변수('Modify Concrete Material' 등)를 수정할 때는 설계결과가 삭제되므로 이 기능을 이용할 수 없다.

 

[>>], [<<] 버튼 : 자동설계결과 자세히 나타내기, 자동설계결과 간략히 나타내기

Graphic... 버튼 : 선택된 부재들에 대한 요약 계산서 출력를 출력합니다.

 

Note

모든 Design Results & Code Check Dialog이 Graphic Report를 일괄적으로 파일을 저장할 수 있다.

 

Detail... 버튼 : 선택된 부재들에 대한 상세 계산서 출력합니다. 상세계산서는 부재별 출력('Sorted by Member')에서만 지원합니다.

 

Note

KBC 2009에서 제시하는특별지진하중조합과 수직 지진력을 적용한 부재인 경우에는 Concrete Code Design과 Concrete Code Check의 상세계산서(Detail)에서 "Design > General Design Parameter > Factor for Seismic Design"에서 적용한 계수값을 확인할 수 있다.

 

Summary... 버튼 : 선택된 부재들의 자동설계결과 요약 List를 출력합니다.

Draw PM Curve... 버튼 : 해당 부재에 대한 2축 PM상관도를 3차원의 그림으로 출력합니다. Print Result 버튼을 누르면 PM상관 그래프의 값을 텍스트로 볼 수 있습니다.

All : 자동설계된 전체결과를 Design Result 상자에 출력

OK : 자동설계된 결과 중 OK된 결과를 Design Result 상자에 출력

NG : 자동설계된 결과 중 NG된 결과를 Design Result 상자에 출력

: 선택된 부재와 Model View에서의 부재의 연동여부를 설정합니다. 체크할 경우 'SEL'에서 선택한 부재가 Model View에서도 선택됩니다.

Close 버튼 : 설계결과 창을 닫습니다.

 

Note 1

부재의 Checking을 먼저 수행한 수 Design을 재 수행하게 되면, Design Result Dialog에 Checking에서 보여주었던 결과를 그대로 불러온다. 이를 나타내기 위하여 Design Result Dialog의 표가 빨간색으로 표시된다. Checking 결과를 무시하고, 새로 설계된 결과를 보기 위해서는 Re-calculation 버튼을 클릭한다.

 

Note 2

기둥의 전단설계시 전단 철근량이 최대 전단철근량 제한치(ACI 318-05 11.5.7.9)를 넘을 경우에 해당 부재는 전단에 대하여 Failure가 표시된다. 이 경우 자동배근결과를 부재에 입력하기 위해 Update Rebar를 클릭하면, 전단철근의 간격은 최대 전단철근량 제한치에 해당하는 간격이 아닌 0.001cm로 입력된다. 이는 Concrete column checking 시에 사용자가 전단철근간격을 더 줄일 수 없도록 하기 위함이다.

 

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