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설계 모델링 작업 TIP 생성 편집

[eGEN] Steel 01 공장

* 본 모델은 KBC2009 건축구조기준을 적용하였으므로 상위버전 제품에서 최신구조기준 적용 시 설계결과가 다를 수 있습니다.

 

기본 정보

설계 기본 정보 01

 

* 건물 개요 

항목 내용
프로젝트 명 화성시 00공장
대지위치 경기도 화성시
건물용도 공장
연면적 8,850㎡
구조계획 철골 모멘트 - 저항골조 시스템
주변환경 지표면조도 C
지반종류 SD
지내력 50 kN/㎡

 

* 건물 특징 

1. 25ton 크레인 설치
2. 파일 기초

 예제파일


설계 기본 정보 02

 

< 정면도 >

 

< 지붕 평면도 >

 


Tip 1. 모델링 - 샛기둥 모델링

모델링 시 경계부재(경사보)를 먼저 생성하면 층고의 중간 높이까지 올라가는 샛기둥 부재를 생성하기가 더욱 편리합니다.


① 기둥을 선택 후 [높이]에서 [부재 지정]을 클릭한 후 경계부재로 경사 보를 선택합니다.

② 기둥의 배치점으로 모델링 합니다.


Tip 2. 모델링 - 사용자 벽 모델링

모델링 시 경계부재(경사지붕 슬래브)를 먼저 생성하면 층고의 중간 높이까지 올라가는 사용자 벽 부재를 생성하기가 더욱 편리합니다.


① 지붕 슬래브를 먼저 모델링 합니다.

②사용자 벽을 선택 후 [높이]에서 [부재 지정]을 클릭한 후 경계부재로 지붕 슬래브를 선택 합니다.

③ 건물 전체 4개의 모서리를 클릭하여 한번에 모델링 합니다.


Tip 3. 모델링 - 기둥 횡지지 보 모델링

H형강 철골 부재의 경우 횡방향으로 강성이 약하기 때문에 중간에 횡방향을 제어할 수 있는 부재를 설치하면 단면의 최적설계가
가능해집니다.
기둥 길이가 긴 경우 횡지지 보를 모델링하여 아래 그림과 같이 기둥의 물량을 저감 시킬 수 있습니다. (기둥, 보 동일)

기둥에 횡지지보를 모델링 하지 않았을 경우와 모델링 했을 경우 아래 그림 처럼 기둥의 약축 방향 변형 형상이 바뀌게 되며 약축 방향 변형 시 횡지지보가 유리하게 작용합니다.


[설계 편집창]에서 비지지 길이와 횡지지 길이가 바뀐것을 확인 할 수 있습니다.

"

횡지지 부재의 설치 길이는 단면 크기에 따라 다르지만 일반적으로 약 3m 이내로 많이 설치합니다.


Tip 4. 설계 - 지붕 가새 설치

지붕 가새는 아래 그림과 같이 2~3 스팬 정도 마다 한 구간 씩 설치 합니다.

2~3개 스팬 마다 가새가 없는 경우

2~3개 스팬 마다 가새가 있는 경우

최대 변위 36mm

최대 변위 33mm

풍하중으로 인한 변위 증가로 중앙부 기둥 NG

기둥 NG 없음

 

기둥과 보의 연결이 전단접합(핀접합-웨브에만 볼트 접합)일 경우에는 횡력에 저항할 수 있도록 가새를 반드시 설치해야 합니다.
         기둥과 보의 연결이 모멘트 접합(고정접합 - 웨브와 플랜지 모두 볼트 연결 또는 용접)일 경우에는 가새가 필요 하지 않습니다.


Tip 5. 설계 - 크레인 모델링

크레인 모델링 시 최소한의 크레인 가새는 설치해야 합니다.
크레인 주행중에 크레인 주행보 방향으로 밀리는 힘을 제어할 수 있는 부재가 필요하기 때문입니다.
단면 형상에 관계없이 단면적이 큰 부재로 잡아 줄 수록 유리합니다.

크레인 가새를 설치 하지 않은 경우

모델링(가새 x)

크레인 가새를 설치 한 경우

모델링(가새 o)

구조평면도

구조평면도

고유치 해석 - 건물 주기 산정 오류

고유치 해석 - 건물 일체거동

위의 그림 처럼 가새를 설치하지 않았을 경우 고유치 해석에 의한 건물 주기 산정에서 오류가 발생합니다.
고유치 해석에 의한 건물의 주기 산정 시 오류가 발생하지 않게 하려면 최소한의 크레인 가새를 설치해 주면 됩니다.


Tip 6. 설계 - 벽면 가새 하부의 지중보

벽면 가새 하부에 있는 지중보는 가새로 부터 발생한 인장력을 저항하기 위해 가새 미설치 구간의 지중보 보다 다소 큰 힘을 받게 됩니다.
벽면 가새 설치 부근의 지중보는 풍하중에 의한 가새의 인장력으로 인해 부재력이 증가합니다.

해결 방법은 아래 그림과 같이 가새 설치 부근의 지중보와 가새 미설치 구간의 지중보의 그룹핑을 분리하여 지중보의 물량을 감소시킵니다.

: FG 1

: FG 2

가새가 설치된 벽면이 약 5-Bay 이하로 짧으면 1개의 그룹으로 설정하는 것이 적절하고 약 5-Bay 이상으로 길 경우에는 
         모서리 의 지중보의 그룹명을 분리해주면 동일 단면으로 철근배근 최적설계가 가능합니다.


본 자료는 기능설명을 위해 원본의 내용을 일부 변경하여 원본과 다소 차이가 있을 수 있습니다. 자료를 제공해주신 청담건축사사무소에 감사드립니다.

자료제공 : 청담건축사사무소


 

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