강합성 상자형 교량

강합성 상자형 교량

Revision No. : v.3.0 Revision Date : 2012.06.08 Program Version : Civil2012V.1.0.0 Mail to : [email protected]


1. 개요 / 04

1-1 해석모델

1-2 고정하중

1-3 2차 모멘트 영향계수 산정용 단위 모멘트

1-4 지점 침하 조건

1-5 활하중

1-6 풍하중

2. 파일 열기와 작업 기본환경 설정 / 12

3. 부재 재질과 단면 입력 / 13

4. 절점 및 요소 입력 / 20

4-1 거더 입력

4-2 가로보 입력

4-3 교각 입력

4-4 코핑부 상단과 기둥의 시점에 대한 강체 연결

입력

4-5 가로보 강역(Offset) 거리 입력

4-6 지점조건 입력

5. 하중입력 / 36

5-1 하중조건 설정

5-2 구조물의 자중 입력

5-3 기타 고정하중 입력

5-4 2차 모멘트 영향계수 산정용 단위 모멘트

입력

5-5 지점 침하 입력

5-6 활하중 입력

5-7 풍하중 입력

5-8 지진하중 입력

6. 구조해석 수행 / 64

7. 해석 결과 검토 및 분석 / 65

7-1 하중조합

7-2 반력 확인

7-3 변형도 확인

7-4 고유진동 형상 및 진동수 확인

7-5 영향선 결과 확인

7-6 모멘트 확인

http://kor.midasuser.com/Civil


3

첨부 (강합성 상자형 교량 모델링 및 결과 확인 순서)

절차 상세내용 사용기능

단면성질

입력

-단면 입력 (Value Section) -변단면 그룹

- Properties>Section>Section(Value, User, Tapered, Composite Section)

- Properties>Section>Tapered Section Group

모델링

-우측거더 모델링 -가로보 모델링 -교각 모델링

- Node/Element>Nodes>Create - Node/Element>Elements>Extrude - Works Tree (Drag & Drop) - Node/Element>Elements>Extrude - Node/Element>Elements>Create

경계조건

입력

-코핑부와 강박스의 경계조건 입력 -강역(offset)거리 입력 (거더와 가로보와의 중립축 강역거리) -교각 하부 지점 경계조건 입력

- Boundary>Link>Elastic Link - Boundary>Realese/Offset>Beam End Offsets - Boundary>Supports> Define Supports

하중입력

-정적하중조건 입력 -자중입력 -추가 고정하중 입력 -단위모멘트 입력 -지점 침하 입력 -활하중 입력

-풍하중입력

-지진하중입력

-질량입력

-합성전 구조물 해석시 고려할 하중조건 지정

-이동하중 해석 방법 지정

-고유치 해석 방법 지정

-응답스펙트럼 해석 방법지정

- Load>Static Load Cases - Load>Self Weight - Load>Line Beam Loads - Load>Line Beam Loads - Load>Nodal Loads - Load>Settlement/Etc(Type)> Settlement Analysis Data - Load>Moving Load(Type)> Moving Load Analysis Data - Load>Line Beam Loads & Nodal Loads - Load>Seismic(Type)> Response Spectrum Analysis Data - Structure>Type>Structure Type - Load>Loads to Masses - Load>Settlement/Etc(Type)> Composite Bridge Analysis Data - Analysis>Analysis Control>Moving Load - Analysis>Analysis Control>Eigenvalue - Analysis>Response Spectrum Analysis Control

구조해석 -구조해석 - Analysis>Perform Analysis

결과 확인

-하중조합 -교각반력확인 -변형도확인 -고유진동 형상 및 진동 주기 확인 -영향선 결과 확인 -모멘트확인

- Results>Combination>>Load Combinations - Results>>Result Tables>Elastic Link - Results>Results>Deformations>Deformed Shape - Results>>Mode Shape>Vibration Mode Shapes - Results>Result Tables>Vibration Mode Shape - Results>Moving Load>Influ. Lines> Beam Forces/Moments - Results>Results>Forces>Beam Diagrams -Results>Moving Load Tracer> Beam Forces/Moments

따라하기에 사용된 Civil 2012의 주요 기능



4

본 따라하기는 강합성 상자형 교량의 모델링에서부터 구조해석 결과의 분석단계까지의 과

정을 수행할 수 있도록 구성되었습니다.

본 따라하기에서의 해석 절차는 다음과 같습니다.

1. 파일 열기와 작업 기본환경 설정

2. 부재 재질과 단면 입력

3. 기하학적 모델링

4. 구조물의 경계조건 입력

5. 하중 입력

6. 구조해석 수행

7. 해석결과 검토 및 분석

본 따라하기에서 강합성형 교량을 해석하는 방법은 다음과 같습니다.

교량의 합성 전/후의 구조적 특성을 반영하여 일괄적으로 구조해석을 수행합니다. 하나의

모델로 두 개의 다른 해석을 수행하기 위해 동일한 요소에 합성 전 단면 성질과 합성 후 단

면 성질을 부여합니다. 또한 구조해석 시 합성 전 단면에는 강거더와 콘크리트 슬래브의 고

정하중을 재하하여 해석하며, 합성 후 단면에는 추가되는 고정하중과 활하중을 재하하여

해석합니다.

본 따라하기에 사용된 강합성형 교량은 강거더를 설치하고 동바리 없이 콘크리트 슬래브를

타설하는 경우입니다. 이때는 단면이 합성 되지 않은 상태이므로 강거더가 자신의 고정하

중과 콘크리트 슬래브의 고정하중을 부담하게 되고 콘크리트 양생 후 추가되는 포장, 방호

벽 등의 고정하중과 차량에 의한 활하중에 대해서는 합성단면이 부담하게 됩니다.

합성 전 단면 성질을 구할 때에는 콘크리트 슬래브가 단면의 강성에 기여하는 바 없이 고정

하중만을 추가시키는 역할을 하기 때문에 강거더의 단면만이 해석모델에 반영됩니다. 그리

고 모델에 반영된 강거더의 자중은 Self Weight 기능으로 입력하고 콘크리트 슬래브의 고

정하중은 분포하중으로 입력합니다.

합성 후 단면 성질을 구할 때에는 합성작용에 의해 콘크리트 슬래브 단면도 해석모델에 반

영하고, 합성 후 추가되는 고정하중, 활하중, 지진하중 등을 재하합니다.

01. 개요



5

본 따라하기에서 사용된 자료는 해석 절차를 습득하기 위한 목적으로 단순화하여 작성하였

으므로 실무의 경우와 다를 수 있습니다. 사용한 강합성 상자형 교량의 제원과 입력되는 하

중은 다음과 같습니다.

| 강합성 상자형 교량의 모델 |

교량 형식 : 3경간 연속 강합성 상자형 교량

교량 등급 : 1등교

교량 연장 : 40.0m + 50.0m + 40.0m = 130.0m

교량 폭원 : 12.5m

포 장 : 포장(t = 8cm)

상 판 : 철근 콘크리트 슬래브(t = 30cm)

설계 차선 : 3차선

하중 조건 : 고정하중, 활하중(DB-24, DL-24), 지점침하, 2차 모멘트 영향계수 산정용

단위 모멘트, 풍하중, 지진하중

사용 재료 : 콘크리트 : 설계 기준 강도(슬래브) fck = 27 N/mm2

설계 기준 강도(교각) fck = 24 N/mm2

강 재 : 주부재(주거더, 세로보) SM490

부부재(가로보) SM400

강합성 상자형 교량의 구조형상과 단면은 아래 그림과 같습니다.

1. 해석모델

01. 개요



6

(b) 횡단면도[단위 : mm]

(a) 종단면도[단위 : mm]

| 강합성 상자형 교량의 단면도 |

교대와 교각에서의 지점부 경계조건은 아래 그림과 같습니다.

A1b

A1a

A2b

A2a

P2b

P2a

P1b

P1a

| 상부 구조물의 지점부 경계조건 |

X

Y

: 모든 방향 자유도 구속 : 해당 방향 자유도 구속 해제

01. 개요



7

| 교각 단면[단위 : mm] |

강합성 상자형 교량에서 교각은 콘크리트 강성을 갖는 보요소 또는 변단면 보요소로 모델

링을 하고, 교대는 교각에 비해 비교적 큰 강성을 가지므로 모델링에서 제외시킵니다.

교각의 형상은 다음과 같습니다.

| 단면 이름(Half model)[단위 : m] |

강합성 상자형 교량의 거더 모델링 시 사용되는 단면이름과 해당 단면의 위치는 아래 그림

과 같습니다.

10 25

G1

35 5 5

G2 A1 P1

35 25

G1 G2 : 단면 이름

G1 G2

20

교량 중심

40

01. 개요



8

| 사용 단면 목록 |

강합성 상자형 교량 해석에 사용되는 거더 단면에는 합성 전 단면과 합성 후 단면의 정보가

동시에 포함됩니다. 각 단면에 대한 내용은 아래 표와 같습니다.

단면번호 단면 이름 단면크기 입력방법

1 G1 B 2500×2700×10×10/12 Composite

2 G2 B 2500×2700×14×26/22 Composite

3 Cross Beam H 1500×300×12×12/12 User

4 Stringer H 1000×300×10×10/10 User

5 Coping 1 - Tapered

6 Coping 2 SR3000×3000 User

7 Column SR2500 User

1) 강재 및 교각의 자중

강재 및 교각의 자중은 Civil 2012의 자동 계산 기능을 이용합니다. 그리고 모델링에 포함되

지 않은 각종 보강재 등의 중량을 고려하기 위하여 거더, 가로보 및 세로보 등에 사용할 재

질(SM490, SM400)의 단위중량을 30% 할증하여 사용합니다.

2) 슬래브 자중

슬래브 자중을 Self Weight 기능으로 입력하게 되면 거더에 편심없이 하중으로 재하되기

때문에, Self Weight 기능으로 고려하지 않고 산정된 값을 보하중으로 입력합니다.

슬래브의 자중은 좌/우측 슬래브가 동일한 단면이라 가정하고, 슬래브의 평균단면을 이용

하여 간략하게 계산합니다.

산정된 슬래브의 자중은 해당 거더에 분포하중으로 입력하고 거더의 중립축과 슬래브 단면

의 중심까지의 편심에 따른 비틀림모멘트를 추가로 고려합니다.

슬래브 자중에 의해 좌/우측 거더에 재하되는 분포하중은 크기와 방향 모두 동일하게 입력

되고, 편심에 따른 비틀림모멘트는 크기는 같고 방향은 반대로 입력합니다.

Civil 2012에서 제공하는

단면데이터의 입력방법 중

본 따라하기에 사용된 방법

은 다음과 같다.

- Composite : 강합성 교량

모델링시 사용되는 단면 입

력 방법

- Value : 단면데이터를 사용

자가 각 성분별로 직접 입

력하는 방법

- Tapered : 변단면 보요소를

입력하는 방법

- User : 정형화된 단면의 주

요수치를 입력하는 방법

2. 고정하중

01. 개요



9

3) 기타 고정 하중

포장이나 방호벽에 의한 고정하중은 단위길이당의 하중으로 환산하여 재하합니다. 분포하

중은 좌/우측 거더에 동일하게 입력하고, 비틀림모멘트는 하중의 크기는 같고, 방향은 반대

로 입력합니다.

포 장 : 포장 두께 × 교폭/2 × 단위중량

= 0.08 × 11.6/2 × 23.046 = 10.693 kN/m

방호벽 : 연직하중 = 8.198 kN/m

비틀림 모멘트 = 8.198 × (1.1 – 0.45/2 + 2.7/2) = 18.240 kN · m/m

∴ 등분포 하중 = 18.891 kN/m

비틀림 모멘트 = 18.240 kN · m/m

1.10 2.70 2.45

0.3

주거더의 중심선

| 좌측 거더[단위 : m] |

슬래브 자중 = 슬래브의 단면적 × 단위중량

= 6.25 × 0.30 × 24.52 = 45.975 kN/m

비틀림 모멘트 = 슬래브의 자중 × 거더 중심에서 슬래브 단면의 중심까지의 거리

= 45.975 × [(1.1 + 2.7 + 2.45)/2-(1.1+2.7/2)]

= 31.033 kN · m/m

포장은 주거더 상에 일정

하게 분포되어 비틀림 모멘

트에 의한 영향이 상대적으

로 작으므로 무시한다.

01. 개요



연속 강합성 교량의 경우 건조수축, 크리프, 강재-콘크리트 온도차에 의한 응력이 발생되는

데, 이로 인한 부정정력이 추가로 발생합니다. 이 값을 계산하기 위해 교량의 양단에 단위

모멘트

(1 kN·m/m)를 가하여 휨모멘트 계수를 산출합니다.

| 지점 침하 조건[단위 : mm] |

지반의 압밀침하 등에 의한 지점부의 침하량을 10mm로 가정하여 검토합니다. (Civil 2012

은 아래 그림의 부등침하 경우를 포함하여 모든 지점에서의 침하 가능성을 순열 조합하여

자동으로 고려합니다. )

10

40,000 50,000 40,000

교 폭 : 12.5m

연석간의 교폭 : Wc = 11.6 m

설 계 차 선 폭 : 11.6/3 = 3.87 > 3.6

∴ 3.6 m 적용

· 차량이동하중(DB-24, DL-24)을 3차선에 재하

· 충격계수

3.04015 ≤+

= Li

3. 2차 모멘트 영향계수 산정용 단위 모멘트

4. 지점 침하 조건

5. 활하중

10

01. 개요



활하중이 교량의 우측에 편심 재하될 경우의 차선의 위치는 아래 그림과 같습니다.

| 활하중의 우측 편심 재하시 차선의 위치 (mm) |

1) 주거더에 작용하는 풍하중

B = 12.50m D = 3.43m B/D = 12.50/3.43 = 3.64 B : 교폭, D : 거더 + 방호벽

단면형상 풍하중 비고

1≤ B/D ≤ 8 [4.0 – 0.2 (B/D)] × D ≥ 6.0 적용

8≤ B/D 2.4 D ≥ 6.0 -

[단위 :kN/m]

- 활하중 비재하시

w = [4.0 – 0.2 (12.5/3.43)] × 3.43 = 11.22 ≥ 6.0 kN/m

주거더와 방호벽에 작용하는 풍하중

w = 11.22 kN/m

주거더에 작용하는 모멘트 계산

M = w×e = 11.22×3.43/2 = 19.24 kN·m/m

∴ w = 11.22 kN/m, M = 19.24 kN·m/m

- 활하중 재하시

주거더와 방호벽에 작용하는 풍하중

w = 11.22×0.5 = 5.61 kN/m (활하중 비재하시 하중의 50%)

M = w×e = 5.61×3.43/2 = 9.62 kN·m/m

∴ w = 5.61 kN/m, M = 9.62 kN·m/m

11

6. 풍하중

01. 개요



메인 메뉴에서 [Tools]탭 > [Setting]그룹 > Unit System

2. Length 선택란에서 ‘m’, Force(Mass) 선택란에서 ‘kN(ton)’ 선택

3. 버튼 클릭

메인 메뉴에서 File > New Project

메인 메뉴에서 File > Save

1. 파일 이름에 ‘Steelbox’ 입력 후 버튼 클릭

강합성 상자형 교량을 모델링하기 위해 새파일( New Project )을 열고, ‘Steelbox’라는

이름으로 저장( Save)합니다.

강합성 상자형 교량을 모델링하기 위한 단위계를 설정합니다.

| 단위계 설정 대화상자 |

| 파일저장 시 대화상자 |

12

02. 파일열기와 작업 기본환경 설정

화면 우측 하단에 Status

Bar를 이용하여 단위계 변경

을 쉽게 할 수 있다.



재질을 다음 절차에 따라 정의합니다.

Context Menu대신 Icon

Menu 에 서 제 공 하 는

Material 기능을 이용할 수

도 있다.

강재의 단위 중량에 1.3을

곱하여 자중을 고려할 때

강재에만 30% 할증된 값을

사용하도록 한다.

메인 메뉴에서 [Properties]탭 > [Material]그룹 > Material Properties

1. 버튼 클릭

2. Material ID 입력란에 ‘1’ 확인

3. Name 입력란에 ‘SM490’ 입력

4. Type of Design 선택란에서 ‘User Defined’ 선택

5. Modulus of Elasticity 입력란에 ‘2.06e8’ 입력

6. Poisson’s Ratio 입력란에 ‘0.3’ 입력

7. Thermal Coefficient 입력란에 ‘1.2e-5’ 입력

8. Weight Density 입력란에 ‘100’ 입력

9. 버튼 클릭

10. General의 Material ID 입력란에서 ‘2’ 확인

11. Name 입력란에서 ‘SM400’ 입력

12. Type of Design 선택란에서 ‘User Defined’ 확인

13. Modulus of Elasticity 입력란에 ‘2.06e8’ 입력

14. Poisson’s Ratio 입력란에 ‘0.3’ 입력

15. Thermal Coefficient 입력란에 ‘1.2e-5’ 입력

16. Weight Density 입력란에 ‘100’ 입력

17. 버튼 클릭

18. General의 Material ID 입력란에서 ‘3’ 확인

19. Type of Design 선택란에서 ‘Concrete’ 선택

20. Concrete의 Standard 선택란에서 ‘KS01-Civil(RC)’ 선택

21. Code 선택란에 ‘KCI-2007’ 선택

22. DB 선택란에서 ‘C24’ 선택

23. 버튼 클릭

| 재질 정의 |

13




| 재질 정의 |

14




각 부재의 단면정보를 입력합니다. 프로그램에 내장된 DB를 선택하거나, 직접 부재의 치수

를 입력하면 자동으로 단면특성을 계산합니다. 먼저 첫 번째 합성단면을 입력합니다.

메인 메뉴에서 [Properties]탭 > [Section]그룹 > Section Properties

1. 버튼 클릭

2. Composite 탭 선택

3. Section ID 입력란에 ‘1’ 확인

4. Name 입력란에 ‘G1’ 입력

5. Section Type 선택란에서 ‘Steel-Box’ 선택

6. Slab Width 입력란에 ‘12.5’ 입력

7. Girder의 Num : ‘2’, CTC : ‘7.6’ 입력

8. Slab의 Bc : ‘6.25’ , tc : ‘0.3’ , Hh : ‘0’ 입력

9. Girder의 Hw : ‘2.5’, B1 : ‘2.5’, Bf1 : ‘0.1’, tf1 : ‘0.01’

tw : ‘0.01’, B2 : ‘2.5’, Bf2 : ‘0.1’, tf2 : ‘0.012’

N1 : ‘5’, Hr1 : ‘0.15’, tr1 : ‘0.014’,

N2 : ‘2’, Hr2 : ‘0.15’, tr2 : ‘0.014’ 입력

10. Material 의 버튼 클릭

11. Concrete Material의 DB 선택란에서 ‘KS01-Civil(RC)’ 확인

12. Name 선택란에서 ‘C24’ 선택

13. Steel Material의 DB 선택란에서 ‘KS10-Civil(S)’ 선택

14. Name 선택란에서 ‘SM490’ 선택

15. 버튼 클릭

16. Ds/Dc 입력란에 ‘0’ 입력

17. 버튼 클릭

Section Type 선택란에서

User를 선택하면, 미리 정

의한 합성 전/후 단면 중,

Before Compos -ite 선 택

란에는 합성 전 단면을 ,

After Composite 선택란에

는 합성 후 단면을 선택하

여 하나의 단면 번호에 합

성 전/후 단면을 함께 입력

할 수 있다.

CTC 입력란에는 인접한 주

거더의 도심거리를 입력하

여 합성 후 Izz 값을 계산할

때 이용할 수 있게 한다.

콘크리트의 합성전 하중은

보하중으로 입력하기 때문

에 Ds/Dc(강재와 콘크리트

의 중량비) 입력란에 ‘0’을

입력하여 Self Weight 입력

시 콘크리트의 자중을 제외

시킨다.

| 첫 번째 합성단면 정의 |

15




16

위 그림의

버튼을 클릭하면 입력된 단면의 특성치를 확

인할 수 있습니다. 단면 특성치 중 단면의 중

립축 위치인 Center Z의 값은 모델링시 거더

중심과 코핑부 상단까지의 거리로 확인합니

다.

1. Section ID 입력란에서 ‘2’ 확인

2. Name 입력란에 ‘G2’ 입력

3. tw 입력란에 ‘0.014’ 입력

4. tf1 입력란에 ‘0.026’ 입력

5. tf2 입력란에 ‘0.022’ 입력

6. N1 입력란에 ‘2’ 입력

7. N2 입력란에 ‘5’ 입력

8. 나머지 값은 Section ‘G1’과 동일하게 입력

9. 버튼 클릭

두번째 합성단면을 입력합니다.

| 단면 특성치 Table |


| 두번째 합성단면 정의 |



17

가로보와 세로보의 단면 성질을 입력합니다.

1. DB/User 탭 선택


3. Name 입력란에 ‘Cross Beam’ 입력

4. 단면형태 선택란에서 ‘H-Section’ 확인

5. DB와 User 선택란에서 ‘User’ 선택

6. H 입력란에 ‘1.5’ 입력

7. B1 입력란에 ‘0.3’ 입력

8. tw 입력란에 ‘0.012’ 입력

9. tf1 입력란에 ‘0.012’ 입력

10. 버튼 클릭


12. Name 입력란에 ‘Stringer’ 입력

13. H 입력란에 ‘1’ 입력

14. B1 입력란에서 ‘0.3’ 확인

15. tw 입력란에 ‘0.01’ 입력

16. tf1 입력란에 ‘0.01’ 입력

17. 버튼 클릭

| 가로보와 세로보 단면 정의 |




18

교각의 코핑부를 모델링하기 위하여 변단면과 코핑부 중앙 부분에 입력될 사각단면을 입력

합니다. 이 때 코핑부 하단의 변단면을 자동고려 할 수 있도록 Offset에서 “Center-Top”을

선택합니다.

1. Tapered 탭 선택


3. Name 입력란에 ‘Coping 1’ 입력

4. 단면형태 선택란에서 ‘Solid Rectangle’ 선택

5. Value, User와 DB 중 ‘User’ 선택

6. Section-i의 H : ‘3’, B : ‘3’ 입력

7. Section-j의 H : ‘1.5’, B : ‘3’ 입력

8. y Axis Variation 선택란에서 ‘Cubic’ 선택

9. z Axis Variation 선택란에서 ‘Linear’ 선택

10. 버튼 클릭

11. Offset 선택란에서 ‘Center-Top’ 선택

12. 버튼 클릭

13. 버튼 클릭

14. DB/User 탭 선택


16. Name 입력란에 ‘Coping 2’ 입력

17. 단면형태 선택란에서 ‘Solid Rectangle’ 선택

18. Value, User와 DB 중 ‘User’ 선택

19. H : ‘3’, B : ‘3’ 입력

20. 버튼 클릭

21. Offset 선택란에서 ‘Center-Top’ 선택

22. 버튼 클릭

23. 버튼 클릭

코핑부는 교량 받침에서

끝단까지 3m에서 1.5m로

변하는 형상을 고려하여

Coping 1의 변단면을 입력

한다.

폭은 일정하고, 높이만 변

하는 변단면이므로, i단과 j

단의 단면 2차 모멘트는 약

축과 강축에 대해 각각 선

형과 3차원적으로 변한다.

자 세 한 사 항 은 On-line

Manual 참조

(시작하기>

Properties>Section)

교각의 중심에서 교량받침

위 치 까 지 의 코 핑 부 는

Coping 1 단면을 사용한다.




19

| 코핑부 단면 정의 |




20

기둥을 모델링 할 때 사용될 단면을 입력합니다.

메인 메뉴에서 [Properties]탭 > [Section]그룹 > Section Properties


2. Name 입력란에 ‘Column’ 입력

3. 단면형태 선택란에서 ‘Solid Round’ 선택

4. User와 DB 중 ‘User’ 확인

5. D : ‘2.5’ 입력

6. 버튼 클릭

7. Offset 선택란에서 ‘Center-Center’ 선택

8. 버튼 클릭

9. 버튼 클릭

10. 버튼 클릭

| 기둥 단면 정의 | | 단면정의 대화상자 |




21

메인 메뉴에서 [Node/Element]탭 > [Nodes]그룹 > Create Nodes

1. Element Number 클릭 (toggle on), Top View 클릭

2. Coordinates (x, y, z)항목에 ‘0, 0, 0’입력

3. Copy의 Number of Times : ‘2’ 입력

4. Distances (dx, dy, dz) : ‘0, 3.8, 0’ 입력

5. 버튼 클릭

6. Auto Fitting 클릭

먼저 거더와 세로보의 시점이 놓일 위치에 절점을 입력한 후, Extrude Elements 기능으로

보요소를 5m 간격으로 모델링 합니다. 거더의 재질과 단면으로 모델링을 한 후, 지점부

거더와 세로보 요소의 단면은 Works Tree 기능으로 수정합니다.

1. 거더 입력

04. 절점 및 요소 입력

| 절점 생성 |



22

메인 메뉴에서 [Node/Element]탭 > [Elements]그룹 > Extrude Elements

1. Hidden 클릭(Toggle Off),

2. Select All 클릭

3. Extrude Type 선택란에서 ‘Node→Line Element’ 확인

4. Element Attribute의 Element Type 선택란에서 ‘Beam’ 확인

5. Material 선택란에서 ‘1 : SM490’ 확인

6. Section 선택란에서 ‘1 : G1’ 확인

7. Generation Type 선택란에서 ‘Translate’ 확인

8. Translation 선택란에서 ‘Equal Distance’ 확인

9. dx, dy, dz 입력란에 ‘5, 0, 0’ 입력

10. Number of Times 입력란에 ‘130/5’ 입력

11. 버튼 클릭

Extrude Elements 기능으로 5m 간격으로 보요소를 입력하여 전체 교량을 모델링 합니다.

| 보요소 입력 |




23

| 지점부 거더 및 세로보에 단면 부여 |

Works Tree 에서

1. Select by Window를 클릭하여 요소 ① 부분(세로보 부재) 선택

2. Works>Properties>Section>’4:Stringer’를 마우스 좌측 버튼으로 지정한 후 Model

View로 끌어다 놓음 (Drag & Drop 기능)

3. Select by Window를 클릭하여 요소 ② 부분(지점부의 거더 부재) 선택

(element : 22, 24, 25, 27, 52, 54, 55, 57)

4. Works>Properties>Section>2:G2를 마우스 좌측 버튼으로 지정한 후 Model View로

끌어다 놓음 (Drag & Drop 기능)

지점부 거더 단면과 세로보에 각각의 단면을 Works Tree 기능으로 부여합니다. 요소를 선

택한 후, Works 탭에서 부여하고자 하는 단면이나 재질을 선택한 후 Model View로 끌어

다 놓으면(Drag & Drop 기능) 선택한 요소의 속성이 바뀝니다.

②

②

①

① ②

Drag&Drop


Work Tree창을 열기 위한

방 법 으 로 는 전 단 계

Extrude Element 창 에 서

Close 버 튼 을 클 릭 하 여

Work Tree탭을 선택하는

방법과 버튼을 클릭하여 볼

수 있고, 작업하던 창과 같

이 열어보고 싶을 경우에는

ToolBar메뉴에서 마우스 우

클릭을 한 후 Tree Menu2

창을 열어 확인할 수 있다.

복잡한 구조의 요소를 선택

할 경우 선택할 요소번호를

Select Elements by

Identifying에 입력하여 선

택할 수 있다.



24

| 가로보의 생성 |

메인 메뉴에서 [Node/Element]탭 > [Elements]그룹 > Extrude Elements

1. Element Number 클릭 (toggle off)

2. Select by Window를 클릭하여 요소 ① 부분(우측 거더의 절점) 선택

3. Extrude Type 선택란에서 ‘Node→Line Element’ 확인

4. Element Attribute 선택란의 Element Type에서 ‘Beam’ 확인

5. Material 선택란에서 ‘2 : SM400’ 확인

6. Section 선택란에서 ‘3 : Cross Beam’ 선택

7. Generation Type 선택란에서 ‘Translate’ 확인


9. dx, dy, dz 입력란에 ‘0, 3.8, 0’ 입력

10. Number of Times 입력란에 ‘2’ 확인

11. 버튼 클릭

모든 거더의 입력이 완료되면 우측거더의 절점을 선택하여 Extrude Elements 기능으로 가

로보를 입력합니다.

①

2. 가로보 입력




25

| 교각 모델링 시 사용할 단면 이름[단위 : mm] |

교각 모델링 시 사용되는 각 부분의 단면 이름을 살펴보면 아래 그림과 같습니다. 주거더의

도심과 주거더 하단부는 강체연결(Elastic Link의 Rigid Link type)하고, 거더 하단부와 코핑

상단부 사이에 있는 지점받침은 지점 조건을 고려하여 Elastic Link 기능으로 모델링 합니다.

그리고 코핑부 상단부와 기둥의 시점 위치도 각 부분을 연결시키기 위하여 강체연결(Elastic

Link의 Rigid Link type)합니다.

주거더 주거더

Elastic Link

Column

Coping 1 Coping 1

Coping Elastic Link Elastic Link

3. 교각 입력




26

메인 메뉴에서 [Node/Element]탭 > [Nodes]그룹 > Translate Nodes

1. Iso View 클릭, Node Number 클릭 (toggle on)

2. Zoom Window를 클릭하여 첫번째 교각이 입력될 부분 확대

3. Select by Window를 클릭하여 절점 25, 27 선택

4. Mode 선택란에서 ‘Copy’ 확인

5. Translation 선택란에서 ‘Unequal Distance’ 선택

6. Axis 선택란에 ‘z’ 선택

7. Distance 입력란에 ‘-2.03, -0.2’ 입력

8. 버튼 클릭

9. Select by Window를 클릭하여 절점 84 선택

10. Axis 선택란에 ‘y’ 선택

11. Distance 입력란에 ‘-1.5, 3.8, [email protected], 3.8’ 입력

12. 버튼 클릭

13. Select by Window를 클릭하여 절점 88 선택

14. Axis 선택란에 ‘z’ 선택

15. Distance 입력란에 ‘-3, 8@-1’ 입력

16. 버튼 클릭

지점받침과 코핑부 상단 위치, 그리고 코핑이 입력될 위치에 절점을 각각 복제합니다.

지점받침과 코핑부 상단 위

치에 절점을 복제한다.

코핑부 요소입력 위치에

절점을 복제한다.

| 교각 입력 위치에 절점 복제 - 1 |

27

25


요소선택과 마찬가지로

Select Nodes by

Identifying에 입력하여 선

택할 수 있다.



27



84

88




28

| 첫번째 교각 입력 |

메인 메뉴에서 [Node/Element]탭 > [Elements]그룹 > Create Elements

1. Element Type 선택란에서 ‘General beam/Tapered beam’ 확인

2. Material 선택란에서 ‘3 : C24’ 선택

3. Section 선택란에서 ‘5 : Coping 1’ 선택

4. Intersect의 ‘Node’ check on

5. Nodal Connectivity 입력란을 mouse editor 기능으로 전환(마우스로 클릭하여 바탕을

초록색으로 변환)한 후, 절점 87과 86, 89와 90을 각각 순서대로 지정

6. Section 선택란에서 ‘6 : Coping 2’ 선택

7. 절점 89와 87을 순서대로 지정

8. Section 선택란에서 ‘7 : Column’ 선택

9. 절점 91과 99를 순서대로 지정

코핑부와 기둥을 입력합니다. 코핑부는 변단면으로 모델링되기 때문에 단면 정의시 사용한

i, j단과 일치하도록 요소를 입력합니다.




메인 메뉴에서 [Node/Element]탭 > [Elements]그룹 > Translate Elements

1. Node Number 클릭 (toggle off)

2. Select Elements by Identifying 클릭

3. Select Type 선택란에서 ‘Material’ 선택

4. 3:C24’ 선택한 후 버튼 클릭, 클릭



7. dx, dy, dz 입력란에 ‘50, 0, 0’ 입력

8. Number of Times 입력란에 ‘1’ 입력

9. 버튼 클릭

29

| 두번째 교각 입력 |

첫번째 교각을 복제하여 두번째 교각을 입력합니다.




30

| 교각 완성 |

메인 메뉴에서 [Node/Element]탭 > [Nodes]그룹 > Translate Nodes

1. Zoom Window를 클릭하여 첫번째 교각 부분 확대

2. Node Number 클릭 (toggle on)

3. Select Single을 클릭하여 절점 82, 83 선택


5. Translation 선택란에서 ‘Unequal Distance’ 확인

6. Axis 선택란에 ‘x’ 선택

7. Distance 입력란에 ‘50’ 입력

8. 버튼 클릭

교량받침이 입력될 위치의 절점을 복제하여 Elastic Link 입력시 사용합니다..

83 82




31

| 변단면 그룹(Tapered Section Group) 정의 |

1. Tree Menu>Element >Tapered Section Group 선택

2. Hidden 클릭(Toggle on), Left View 클릭

3. Node Number 클릭 (toggle off), Element Number 클릭 (toggle on),

4. Tapered Section Group의 Group Name 입력란에 ‘Coping 1’ 입력

5. Element List 입력란에 ‘135, 136, 149, 150’ 입력 (아래 그림의 ①)

6. Operations 선택란에서 버튼 클릭

7. Tapered Section Group의 Group Name 입력란에 ‘Coping 2’ 입력

8. Element List 입력란에 ‘133, 134, 147, 148’ 입력 (아래 그림의 ②)


코핑부 좌/우의 요소를 각각 선택하여 별도의 변단면 그룹을 정의합니다.

① ②


Model View화면 우측상단

에 있는 View Navigation의

방향을 클릭하여 원하는

View Point를 쉽게 볼 수

있다.



거더 도심과 거더 하단부 사이 수직구간, 코핑 상단부와 기둥 부재의 시점을 각각 Elastic

Link 기능의 Rigid Link type으로 모든 자유도에 대해 강체 연결합니다.

32

| 거더와 코핑부, 코핑부와 기둥의 강체 연결 |

메인 메뉴에서 [Boundary]탭 > [Link]그룹 > Elastic Link

1. Hidden 클릭(Toggle off), Iso View , Node Number 클릭 (toggle on)

Element Number 클릭 (toggle on)

1. Zoom Window를 클릭하여 첫번째 교각의 코핑부분 확대

2. Elastic Link Data의 Link Type 선택란에서 ‘Rigid’ 선택

3. ‘Copy Elastic Link’ check on

4. Axis 선택란에서 ‘x’ 확인

5. Distances 입력란에 ‘50’ 입력

6. 2 Nodes 입력란을 mouse editor 상태로 전환한 후 절점 27과 83, 25와 82, 88과 91

을 각각 지정

Rigid Link type을 선택하

여 강체요소를 입력한다.

Elastic Link를 입력할 때 임

의 방향으로 복제하면서 입

력할 때 Copy Elastic Link

를 사용한다. 본 예제에서

는 두번째 교각의 위치에

동시에 입력하기 위하여

Distance에 50을 입력한다.

4. 코핑부 상단과 기둥의 시점에 대한 강체 연결 입력




교량받침의 경계조건은 아래 그림을 참조하여 Elastic Link의 General Type으로 입력합니다.

구조물의 고정단 방향은 강체로 거동할 수 있는 충분한 강성(9.80665×1011 kN/m)을 탄성

경계요소의 요소좌표계 방향으로 입력하고, 가동단 방향은 강성을 0으로 입력합니다.

33

| 탄성 경계요소로 받침 경계조건 입력 |

메인 메뉴에서 [Boundary]탭 > [Link]그룹 > Elastic Link

1. Elastic Link Data의 Link Type 선택란에서 ‘General’ 선택

2. Elastic Link Data의 SDx, SDy, SDz 입력란에 각각 ‘9.80665e11’ 입력

3. SRx, SRy, SRz 입력란에 ‘0’ 확인

4. ‘Copy Elastic Link’ check off

5. 2 Nodes 입력란을 mouse editor 상태로 전환한 후 절점 82와 84를 지정

6. Elastic Link Data의 SDx, SDz 입력란에서 각각 ‘9.80665e11’ 확인

7. SDy, SRx, SRy, SRz 입력란에 ‘0’ 입력

8. 2 Nodes 입력란을 mouse editor 상태로 전환한 후 절점 83과 85를 지정

9. Zoom Fit 클릭

10. Zoom Window를 클릭하여 두번째 교각의 코핑부분 확대

11. Elastic Link Data의 SDx, SDy 입력란에 각각 ‘9.80665e11’ 입력

12. SDz, SRx, SRy, SRz 입력란에 ‘0’ 입력

13. 2 Nodes 입력란을 mouse editor 상태로 전환한 후 절점 116과 101을 지정

14. Elastic Link Data의 SDx 입력란에 ‘9.80665e11’ 입력

15. SDy, SDz, SRx, SRy, SRz 입력란에 ‘0’ 입력

16. 2 Nodes 입력란을 mouse editor 상태로 전환한 후 절점 117과 104를 지정

고정단을 입력한다.

Y방향 가동단을 입력한다.

X방향 가동단을 입력한다.

X, Y방향 가동단을 입력한

다.




탄성경계요소는 탄성경계요소의 요소좌표계를 기준으로 스프링 강성이 입력됩니다. 그리

고 보요소와 마찬가지로 요소좌표계 y, z 축은 Beta Angle에 의해 결정되기 때문에 Beta

Angle에 관련된 사항은 On-line manual을 참고하기 바랍니다.

만약 곡선교 등에서와 같이 지점의 가동방향을 변경시켜야 할 경우는 탄성경계요소를 입력

할 때 Beta Angle을 해당 방향으로 회전하도록 각도를 입력해줘야 합니다. 이처럼 Model

View에서 입력하거나 아래 그림의 부분을 클릭하면 해당 정보의 테이블로 링크되어 있

기 때문에 테이블에서 값을 바꿔줘도 됩니다.

34

주거더 단면과 가로보가 중첩되는 부분(아래 그림의 ①)을 강역처리하기 위해 Beam End

Offsets 기능을 이용합니다.

Beam End Offsets은 보요소의 i, j 단에 입력되는 보요소 경계조건입니다.

메인 메뉴에서 [Boundary]탭 > [Release/Offset]그룹 > Beam End Offsets

1. Node Number 클릭 (toggle off), Left View 클릭

2. Select Window를 클릭하여 우측거더와 연결되어 있는 모든 가로보 선택

3. Options 선택란에서 ‘Add/Replace’ 확인

4. Beam Offset의 Type 선택란에서 ‘Element’ 선택

5. RGDi 입력란에 ‘2.5/2’ 입력

6. RGDj 입력란에 ‘0’ 확인

7. 버튼 클릭

8. Select Window를 클릭하여 좌측거더와 연결되어 있는 모든 가로보 선택

9. Options 선택란에서 ‘Add/Replace’ 확인

10. Beam Offset의 Type 선택란에서 ‘Element’ 확인

11. RGDi 입력란에 ‘0’ 입력

12. RGDj 입력란에 ‘2.5/2’ 입력

13. 버튼 클릭

Beam End Offset에 대한

자 세 한 사 항 은 On-line

manual 참조

우측 거더와 연결되어 있는

가로보의 강역거리(요소좌

표계 기준)를 입력한다.

좌측 거더와 연결되어 있는

가로보의 강역거리(요소좌

표계 기준)를 입력한다.

5. 가로보에 강역(Offset) 거리 입력


Customize창은 Tool탭에서

도 열어서 추가시키거나 수

정할 수 있다.

Tip. 사용하고자 하는 아이콘이 Toolbar에 없을 경우

아이콘이 Toolbar에 없을경우, Toolbar메뉴에 마우스 우클릭을 한 후 Customize창 을 열어

Toolbars탭에 원하는 메뉴의 아이콘을 Toolbar를 끌어서 가져오면 원하는 Toolbar를 추가

시킬 수 있다.



35

| 가로보의 강역 거리 입력 |

① ②

선택방법

Select Window를 이용하여 요소, 절점을 선택할 때, 클릭 후 마우스 우측에서 좌측으로 범

위를 넓혀 선택하면 선택한 부분과 연결되어 있는 모든 요소. 절점이 선택되고, 좌측에서 우

측으로 범위를 넓혀 선택하면 선택한 부분만 선택이 된다.

Tip. Select Window를 이용한 범위선택



36

교대 및 기초 위치에서의 지점조건을 입력합니다.

메인 메뉴에서 [Boundary]탭 > [Supports]그룹 > Define Supports

1. Iso View 클릭

2. Options 선택란에서 ‘Add’ 확인


4. ‘Dy, Dz’ check on

5. 버튼 클릭


7. ‘Dz’ check on

8. 버튼 클릭


10. ‘D-ALL, R-ALL’ check on

11. 버튼 클릭

임의 절점에 Supports 기능으로 경계조건이 입력되면 아래 그림의 ①과 같은 Symbol이 나

타나며 구속된 변위성분에 해당하는 삼각형이 구분 채색(Defaults = 연두색)됩니다. 오른쪽

상부 삼각형이 절점좌표계(절점좌표계가 정의되지 않을 때는 전체좌표계를 의미) x축 성분

을 의미하며 시계방향으로 y, z 변위성분 그리고 x, y, z축 방향에 대한 회전변위 성분을 의

미합니다.

| 교대 및 기초 위치에서의 지점 조건 입력 |

①

6. 지점 조건 입력




37

정적 하중을 입력하기 전에 다음과 같은 Load Case를 정의합니다.

DL(BC) : 구조물의 자중

DL(AC) : 기타 고정하중

WL(No Live) : 활하중 비재하시 풍하중

WL(Live) : 활하중 재하시 풍하중

Unit Moment : 2차 모멘트 영향계수 산정용 단위 모멘트

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Static Loads(Type)]그룹 > Static Load Cases

1. Static Load Cases 대화상자의 Name 입력란에 ‘DL(BC)’ 입력

2. Type 선택란에서 ‘Dead Load’ 선택

3. 버튼 클릭

4. 아래 그림을 참조하여 절차 2~5를 반복해 나머지 Load Case 입력

5. 버튼 클릭

| 하중조건 입력창 |

1. 하중 조건 설정

05. 하중 입력



38

강합성 교량의 합성 전/후 해석을 수행하기 위해 합성 전 구조물에 재하되는 구조물의 자중

(DL(BC))과 강합성 후 교량에 재하되는 추가 고정하중(DL(AC))을 구분하여 입력합니다.

합성 전 하중에는 강상자, 슬래브와 교각의 자중이 포함됩니다. 그 중 강상자와 교각의 자중

은 Self Weight으로 입력하고, 슬래브 자중은 Line Beam Loads로 입력합니다.

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Static Loads(Type)]그룹 > Self Weight

1. Load Case Name 선택란에서 ‘DL(BC)’ 확인

2. Self Weight Factor 입력란에 Z :’-1’ 입력

3. Operation 선택란에서 버튼 클릭

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Static Loads(Type)]그룹 > Line Beam Loads

4. Load Case Name 선택란에서 ‘DL(BC)’ 확인, Options 선택란에서 ‘Add’ 확인

5. Load Type 선택란에서 ‘Uniform Loads’ 확인, Direction 선택란에서 ‘Global Z’ 확인

6. Projection 선택란에서 ‘No’ 확인, Value 선택란에서 ‘Relative’ 확인

7. x1 입력란에 ‘0’, x2 입력란에서 ‘1’ 확인

8. W 입력란에 ‘-45.975’ 입력

9. ‘Copy Load’ check on

10. Axis 선택란에서 ‘y’ 선택

11. Distances 입력란에 ‘-7.6’ 입력

12. Nodes for Loading Line 입력란을 클릭하여 mouse editor 상태로 전환한 후

절점 3과 81을 연속으로 지정

13. Load Type 선택란에서 ‘Uniform Moments/Torsions’ 선택

14. Direction 선택란에서 ‘Global X’ 선택

15. M 입력란에 ’31.033’ 입력

16. ‘Copy Load’ check off

17. Nodes for Loading Line 입력란에서 ‘3, 81’ 확인

18. 버튼 클릭

19. Load Type 선택란에서 ‘Uniform Moments/Torsions’ 확인

20. M 입력란에 ‘-31.033’ 입력


절점 1과 79를 연속으로 지정

슬래브 자중에 의해 거더가

부담하는 모멘트를 입력한

다.

Value 선택란에서 Relative

를 사용하면 해 선택된 모

든 요소의 거리를 1로 간주

하고 하중을 입력하는 데,

부등분포하중을 입력할 때

상대적인 거리로 입력된다.

2. 구조물의 자중 입력

05. 하중 입력



39

| 구조물의 자중 입력 |

05. 하중 입력



40

강합성 후 교량에 재하되는 포장과 방호벽으로 인한 추가 고정하중DL(AC)을 입력합니다.


1. Load Case Name 선택란에서 ‘DL(AC)’ 선택



4. Direction 선택란에서 ‘Global X’ 확인

5. M 입력란에 ’18.240’ 입력

6. Nodes for Loading Line 입력란에 ‘1, 79’ 확인

7. 버튼 클릭

8. M 입력란에 ‘-18.240’ 입력



10. Load Type 선택란에서 ‘Uniform Loads’ 선택

11. Direction 선택란에서 ‘Global Z’ 선택

12. W 입력란에 ‘-18.891’ 입력


14. Axis 선택란에서 ‘y’ 선택

15. Distances 입력란에 ‘-7.6’ 입력


17. 버튼 클릭

3. 기타 고정하중 입력

05. 하중 입력



41

| 기타 고정하중 입력 |

05. 하중 입력



42

강합성 교량에는 고정하중과 활하중에 의한 응력이외에도 건조수축, 크리프, 강재-콘크리

트 온도차에 의한 응력이 발생됩니다. 2경간 이상의 연속교인 경우 이로인한 부정정력이 추

가로 발생되며 이를 2차 모멘트라 합니다. 따라서 양단에 단위모멘트를 가하여 이러한 2차

모멘트를 계산할 수 있는 2차 모멘트 영향계수를 산출합니다.

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Static Loads(Type)]그룹 > Nodal Loads

1. Load Case Name 선택란에 ‘Unit Moment’ 선택



4. Nodal Loads의 MY 입력란에 ‘1’ 입력

5. 버튼 클릭


7. Nodal Loads의 MY 입력란에 ‘-1’ 입력

8. 버튼 클릭

| 2차 모멘트 영향계수 산정용 단위 모멘트 입력 |

4. 2차 모멘트 영향계수 산정용 단위 모멘트 입력

05. 하중 입력

Value 값은 Display창에서

Load탭에서 Nodal Load항

목을 체크한 후 Load Value

에 체크하여 확인 할 수 있

다.



메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Settlement/Etc(Type)]그룹 > Pre-Composite Section

1. Load Cases 항목에 있는 ‘DL(BC)’를 선택한 후, 버튼을 클릭하여 ‘Selected

Cases’로 이동

2. 버튼 클릭

43

모든 정적하중의 입력이 완료되면 강합성 전 구조물에 재하되는 하중을 지정합니다.

본 예제에서는 자중에 해당하는 DL(BC) 만을 선택합니다.

| 합성전 해석시 사용될 하중 선택 |

05. 하중 입력



44

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Settlement/Etc(Type)]그룹 > Settlement Group

1. Display 클릭

2. Boundary 탭에서 ‘Support’ check on

3. 버튼 클릭

4. Settlement Group의 Group Name 입력란에 ‘Abut 1’ 입력

5. Settlement Displacement 입력란에 ‘-0.01’ 입력

6. Node List 입력란에 ‘1, 3’ 입력


8. Settlement Group의 Group Name 입력란에 ‘Pier 1’ 입력

9. Settlement Displacement 입력란에 ‘-0.01’ 확인

10. Node List 입력란에 ‘99’ 입력


12. Settlement Group의 Group Name 입력란에 ‘Pier 2’ 입력


14. Node List 입력란에 ‘115’ 입력


16. Settlement Group의 Group Name 입력란에 ‘Abut 2’ 입력


18. Node List 입력란에 ‘79, 81’ 입력


Civil 2012에서 입력되는 지점침하는 각 지점이 침하되는 경우를 각각의 Load Case로 입력

하는 것이 아니라, 각 지점별(교대, 교각별)로 Settlement Group을 우선 정의합니다.

본 예제에서와 같이 3경간 연속교의 경우 침하가 일어날 가능성이 있는 부분은 4개의 지

점부(Abut 1, Pier 1, Pier 2, Abut 2)가 됩니다.

4개의 지점부를 각각의 Settlement Group으로 입력한 후, 이 Group을 사용하여 발생 가능

한 순열조합을 구성할 수 있는 Settlement Load Case를 입력하여 완료합니다.

지점침하 그룹을 먼저 입력합니다.

절점 선택을 쉽게 하기 위해 Display에서 Support를 선택하여 화면상에 나타냅니다.

5. 지점침하 입력

05. 하중 입력



45

| 지점침하 Group 입력 |

지점침하 하중조건을 정의할 때 Smin에 1을 입력하고, Smax에 3을 입력한 경우 다음과 같

은 하중 조건을 생성하여 모든 하중 조건 중에서 최대/최소치를 출력합니다.

하중조건번호 About1 Pier1 Pier2 About2 지점침하 수

1 O 1

2 O 1

3 O 1

4 O 1

5 O O 2

6 O O 2

7 O O 2

8 O O 2

9 O O 2

10 O O 2

11 O O O 3

12 O O O 3

13 O O O 3

14 O O O 3

05. 하중 입력



46

Settlement Load Case를 입력합니다.

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Settlement/Etc(Type)]그룹 > Settlement Load Cases

1. Load Case Name 입력란에 ‘Settlement’ 입력

2. Settlement Group 항목에 있던 ‘Abut 1, Pier 1, Pier 2, Abut 2’를 선택한 후,

버튼을 클릭하여 Selected Group 항목으로 이동

3. Smin 입력란에서 ‘1’ 확인

4. Smax 입력란에서 ‘3’ 입력


| Settlement Load Case 입력창 |

우측 거더에 활하중이 편심 재하되는 경우를 입력합니다.

Lane 3

0.5m -3.1m 0.9m

Lane 2 Lane 1

좌측 거더 가로보 우측 거더

| 우측거더에 편심재하된 차선의 위치(편심 거리) |

Smin과 Smax 입력란에서

최대/최소 침하 가능 지점

수를 입력하여 해당 Load

Case의 순열 조합을 정한다.

6. 활하중 입력

05. 하중 입력



47

1. Select Elements by Identifying 클릭

2. Select Type 선택란에서 ‘Section’ 선택

3. 3:CrossBeam선택한 후 버튼클릭

4. 버튼 클릭

5. Activate 클릭

6. Select All 클릭

7. Structure Group 오른쪽 클릭

8. ‘New’를 클릭하여 새로운 그룹을 생성하여 ‘CrossBeam’ 입력

9. Group>Structure Group>’Cross beam’을 선택하여 Drag & Drop

차선을 입력합니다.

차선을 입력할 때 Lane 1과 Lane 3의 경우 거더 폭(2.5 m) 내에 차선이 정의되기 때문에 차

선 입력 방법 중 “Lane Elements”를 사용하고, Lane 2의 경우 좌/우측 거더 사이에 입력되

어 가로보에 의해 양쪽 거더에 활하중이 분배될 차선이기 때문에 “Cross Beam” 방법을 사

용합니다.

“Cross Beam” 방법을 사용하기 위해서는 먼저 하중 분배시 사용될 가로보만을 선택하여

Structure Group 기능으로 별도로 지정합니다.

| 가로보의 Structure Group 정의 |

05. 하중 입력

을 클릭하여 Group으

로 바로 열 수 있으며

을 클릭하여 Group탭을 선

택하여 열 수 있다.

CrossBeam을 선택하기 위

한 Select Elements by

Identifying 화면은 아래 그

림과 같다.

Drag&Drop



48

1. Display 클릭

2. Boundary 탭에서 ‘Support’ check off

3. 버튼 클릭

4. Active All 클릭, Iso View 클릭, Node Number 클릭 (toggle on)

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Moving Load(Type)]그룹 > Moving Load Code

5. Moving Load Code 선택란에서 ‘ Korea’ 선택

6. 버튼 클릭

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Moving Load(Type)]그룹 > Traffic Line Lanes Traffic

Line Lanes 대화상자에서 버튼 클릭

5. Lane Name 입력란에 ‘Lane 1’ 입력

6. Vehicle Load Distribution 선택란에 ‘Lane Element’ 선택

7. Moving Direction 선택란에 ‘Both’ 확인

8. Eccentricity 입력란에 ‘0.5’ 입력

9. Impact Factor 입력란에 ‘15/(40+40)’ 입력

10. Selection by에서 2 Points, Picking과 Element Number 중에서 ‘2 Points’를 선택하고

mouse editor 기능으로 전환한 후, 마우스 커서로 절점 1, 25를 연속으로 지정


12. Selection by 선택란에서 ‘2 Points’를 선택하고 mouse editor 기능으로 전환한 후,

마우스 커서로 절점 25, 55를 연속으로 지정


15. Selection by 선택란에서 ‘2 Points’를 선택하고, mouse editor 기능으로 전환한 후,


16. 버튼 클릭

Civil 2012에서 편심이 있는 차선을 입력할 경우, 차량 진행방향으로 해당 차선이 기준이 되

는 요소의 우측에 있으면 양(+)의 편심값이, 좌측에 있으면 음(-)의 편심값이 입력됩니다. 자

세한 사항은 On-line Manual을 참조하기 바랍니다.

활하중 분배방식 중 Lane 1과 Lane 3 정의시 사용될 Lane Element 방법은 해당 차선요소

(Lane 1의 경우 우측 거더, Lane 3의 경우 좌측 거더)에만 활하중에 의한 집중하중과 비틀

림 모멘트가 입력됩니다.

Moving Load Code를 클

릭 후, 적용하고자 하는 기

준을 선택 시 , 하위 Tree

Menu가 활성화된다.

Moving Direction이란 차

선 정의 방향으로 활하중을

재하할 것인지, 차선 정의

반대방향으로 재하 할 것인

지, 양방향으로 재하 할 것

인지를 지정하는 선택란이

다.

활하중 분배 방식 중 기준

차선열에 있는 요소에만 편

심거리에 따른 비틀림 모멘

트와 집중하중이 입력되는

방식이다.

05. 하중 입력



49

| Lane1 정의 |

Mouse editor 기능을 이용

하여 2 Points를 입력할 때,

마우스로 절점을 지정하면

해당 절점의 좌표가 클릭함

과 동 시 에 대 화 상 자 의

Selection by 입력란에 입

력된다.

05. 하중 입력



50

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Moving Load(Type)]그룹 > Traffic Line Lanes

1. Traffic Line Lanes 대화상자에서 버튼 클릭


3. Vehicle Load Distribution 선택란에 ‘Cross Beam’ 선택

4. Cross Beam Group 선택란에 ‘Cross Beam’ 선택

5. Skew의 Start와 End 입력란에 ‘0’ 확인

6. Moving Direction 선택란에 ‘Both’ 선택

7. Eccentricity 입력란에 ‘-3.1’ 입력










14. 버튼 클릭

Lane 2는 하중분배 방식 중 “Cross Beam” 방식을 선택하여 지정한 Cross Beam Group에

있는 요소(본 예제의 경우 우측거더와 세로보 사이에 있는 가로보)에 의해 활하중이 양쪽

거더로 횡분배 되도록 합니다. “Cross Beam” 방법을 사용하기 위해서는 거더에 하중전달

이 원활히 이루어지도록 하중분배 역할을 하는 가로보가 교축 방향으로 적절한 위치에 모

델링 되어야 합니다. 만약 실제 가로보 부재가 없다면 거더 C.T.C.의 1 ~ 1.5 배 정도의 위치

에 가상보를 추가로 모델링 합니다.

활하중 분배 방식 중 선택

된 Cross Beam Group 의

요소에 의해 요소 양단으로

하중이 자동으로 분배되어

입력되는 방식이다.

활하중 분배시 사용될 요

소(가로보)가 포함된 그룹

을 선택한다.

경사 교량의 경우 시/종점

의 경사각을 입력한다.

05. 하중 입력



51

| Lane2 정의 |

05. 하중 입력



52

좌측 거더폭 내에 정의될 Lane 3은 Lane 1과 마찬가지로 “Lane Element”의 하중분배 방식

을 선택합니다. 좌측 거더에서의 편심거리를 입력하여 정의합니다.

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Moving Load(Type)]그룹 > Traffic Line Lanes

1. Traffic Line Lanes 대화상자에서 버튼 클릭


3. Vehicle Load Distribution 선택란에 ‘Lane Element’ 선택

4. Moving Direction 선택란에 ‘Both’ 선택

5. Eccentricity 입력란에 ‘0.9’ 입력


7. Selection by 선택란에서 ‘2 Points’를 선택하고, mouse editor 상태로 전환한 후 마우

스 커서로 절점 3, 27을 연속으로 지정


9. Selection by 선택란에서 서 ‘2 Points’를 선택하고, mouse editor 상태로 전환한 후

마우스 커서로 절점 27, 57을 연속으로 지정


11. Selection by에서 선택란에서 ‘2 Points’를 선택하고, mouse editor 상태로 전환한 후

마우스 커서로 절점 57, 81을 연속으로 지정

12. 버튼 클릭

13. 버튼 클릭

05. 하중 입력



53

| Lane3 정의 |

05. 하중 입력



54

연속교인 경우 연속되는 지점의 위치를 입력해 주어야 합니다.

연속지점에 해당하는 절점을 공유하는 요소의 부분을 선택하여 Lane Supports 기능으로

입력합니다.

메인 메뉴에서

[Load]탭 > [Moving Load(Type)]그룹 > Lane Support-Negative Moment


2. Zoom Window를 클릭하여 연속지점 부분 확대

3. Select Single을 클릭하여 Element 22, 24, 52, 54 선택

4. Element Type 선택란에서 ‘Beam’ 확인

5. Support Position 선택란에서 ‘End-j’ 선택

6. 버튼 클릭

7. Select Single을 클릭하여 Element 25, 27, 55, 57 선택

8. Support Position 선택란에서 ‘End-i’ 선택

9. 버튼 클릭

10. 버튼 클릭

11. Zoom Fit 클릭

| 연속지점 정의 |

연속보에서 DL 하중에 의

한 최대 부모멘트를 구할

때는 고려하는 지점의 좌우

두지간에 등분포 차선하중

과 두지간에서 가장 불리한

위치에 같은 크기의 집중하

중을 각각 두어야 한다는

규정을 적용하기 위하여

Lane Supports 기 능 으 로

연속지점을 정의해 준다 .

자 세 한 사 항 은 On-Line

Manual 참조.

05. 하중 입력



55

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Moving Load(Type)]그룹 > Vehicles

1. Vehicles 대화상자에서 버튼 클릭

2. Standard name 선택란에서 ‘Korean Standard Load(Specification for RoadWay

Bridges)’ 확인

3. Vehicle Load Name 선택란에서 ‘DB-24’ 확인

4. 버튼 클릭

5. Vehicle Load Name 선택란에서 ‘DL-24’ 선택

6. 버튼 클릭

7. 버튼 클릭

차량이동하중 DB-24와 DL-24를 정의합니다.

| 차량정의 대화상자 |

만약 DB-24와 DL-24 하중이 3차선에 동시에 재하되어 발생하는 최대/최소결과값을 확인

하고자 할 때에는 두 하중을 포함하는 Vehicle Class를 별도로 정의합니다.

본 따라하기에서는 DB-24와 DL-24 하중을 동시에 다중 차선에 재하하지 않기 위하여

Vehicle Class를 별도로 지정하지 않습니다.

05. 하중 입력



56

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Moving Load(Type)]그룹 > Moving Load Cases

1. Moving Load Cases 대화상자에서 버튼 클릭

2. Define Moving Load Case 대화상자에서 Load Case Name 입력란에서 ‘MV’ 입력

3. Loading Effect 선택란에서 ‘Independent’ 확인

4. Sub-Load Cases 선택란에서 버튼 클릭

5. Load Case Data의 Vehicle Class 선택란에서 ‘VL:DB-24’ 확인

6. Scale Factor 입력란에서 ‘1’ 확인

7. Min. Number of Loaded Lanes 입력란에서 ‘1’ 확인

8. Max. Number of Loaded Lanes 입력란에서 ‘ 3’ 입력

9. Assignment Lanes의 List of Lanes 항목에 있는 ‘Lane 1, Lane 2, Lane 3’을 선택한 후,

버튼을 클릭하여 Selected Lane 항목으로 이동

10. Sub-Load Cases 대화상자에서 버튼 클릭

11. Sub-Load Cases 선택란에서 버튼 클릭

12. Load Case Data의 Vehicle Class 선택란에서 ‘VL:DL-24’ 확인


14. Min. Number of Loaded Lanes 입력란에서 ‘1’ 확인

15. Max. Number of Loaded Lanes 입력란에서 ‘ 3’ 입력

16. Assignment Lanes의 List of Lanes 항목에 있는 ‘Lane 1, Lane 2, Lane 3’을 선택한 후,

버튼을 클릭하여 Selected Lane 항목으로 이동

17. Sub-Load Cases 대화상자에서 버튼 클릭

18. Moving Load Case 대화상자에서 버튼 클릭

19. Moving Load Cases 대화상자에서 버튼 클릭

차량이동하중조건을 정의합니다.

| 차량이동하중조건 입력 |

Moving Load Case 에서

Multiple Presence Factor

입력란은 하중이 재하되는

차선수에 따라 적용되는 감

소율이 입력되는 부분이다.

Loading Effect 는 Sub-

Load Case에 입력된 값들

의 조합방법으로써, 본 예

제의 경우 DB에 의한 결과

와 DL에 의한 결과를 각각

계산한 후 두 경우 중 최대/

최 소 값 을 찾 기 때 문 에

Independent를 선택한다.

Sub-Load Case 의 Scale

Factor는 입력된 하중그룹

의 크기를 조절할 때 사용

되는 계수이다

05. 하중 입력



57


1. Load Case Name 선택란에서 ‘WL(No Live)’ 선택

2. Load Type 선택란에서 ‘Uniform Loads’ 확인

3. Direction 선택란에서 ‘Global Y’ 선택

4. W 입력란에 ‘-11.22’ 입력

5. Nodes for Loading Line 입력란을 클릭하여 mouse editor 상태로 전환한 후,


6. Load Type 선택란에서 ‘Uniform Moments/Torsions’ 선택

7. Direction 선택란에서 ‘Global X’ 선택

8. M 입력란에 ’19.24’ 입력

9. Nodes for Loading Line 입력란에 ‘3, 81’ 확인

10. 버튼 클릭

11. Load Case Name 선택란에 ‘WL(Live)’ 선택


13. Direction 선택란에서 ‘Global X’ 확인

14. M 입력란에 ‘9.62’ 입력


16. 버튼 클릭

17. Load Type 선택란에서 ‘Uniform Loads’ 선택


19. W 입력란에 ‘-5.61’ 입력


21. 버튼 클릭

활하중 재하시와 비재하시로 구분하여 풍하중을 입력합니다.

우선 거더에 작용하는 풍하중을 입력합니다.

7. 풍하중 입력

05. 하중 입력



58

| 주거더에 작용하는 풍하중 입력 |

05. 하중 입력



59

거더에 작용하는 풍하중의 입력이 완료되면, 교각에 작용하는 풍하중을 입력합니다.

기둥에 작용하는 풍하중은 보하중으로 입력합니다.


1. Load Case Name 선택란에 ‘WL(Live)’ 확인

2. Load Type 선택란에서 ‘Uniform Loads’ 확인


4. W 입력란에 ‘-2.25’ 입력


6. Axis 선택란에서 ‘x’ 확인

7. Distance 입력란에 ‘50’ 입력

8. Zoom Window를 클릭하여 교각 부분 확대

9. Nodes for Loading Line 입력란을 mouse editor 상태로 전환한 후 절점 91과 99를

연속으로 지정

10. Load Case Name 선택란에서 ‘WL(No Live)’ 선택

11. W 입력란에 ‘-4.5’ 입력


13. 버튼 클릭

Copy Load를 check on하

여 두번째 교각에도 하중을

복제 입력한다.

| 교각의 기둥부에 작용하는 풍하중 입력 |

05. 하중 입력



60

코핑부에 작용하는 풍하중을 좌측 코핑부 단부 절점에 Nodal Loads 기능으로 입력합니다.

코핑부 모델시 사용한 단면의 Section Offset에서 Center-Top을 사용했기 때문에, 코핑 단

면 중앙에 풍하중이 재하되면 단면 상단부에는 절점하중과 단면 높이에 따른 모멘트가 발

생합니다. 따라서 각각의 집중하중과 모멘트를 입력합니다.

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Static Loads(Type)]그룹 > Nodal Loads

1. Load Case Name 선택란에 ‘WL(No Live)’ 확인


3. FY 입력란에 ‘-27’ 입력

4. MX 입력란에 ‘-27*1.5/2’ 입력

5. 버튼 클릭

6. Load Case Name 선택란에 ‘WL(Live)’ 선택

7. Select Previous 클릭

8. FY 입력란에 ‘-13.5’ 입력

9. MX 입력란에 ‘-13.5*1.5/2’ 입력

10. 버튼 클릭

| 코핑부에 작용하는 풍하중 입력 |

05. 하중 입력

Node Number 기능은 작

업할때 편의대로 On, Off할

수 있다. Select Single을 사

용할 땐 절점의 번호를 확

인해야 하므로 On으로 작

업을 하며, Select Node By

Identifying기능을 이용한다

면 절점번호로 인해 복잡하

므로 Off상태로 작업하면

좋다.



61

지진해석을 하기 위하여 응답스펙트럼을 입력합니다. 교축 방향과 교축 직각 방향에 대한

해석을 위한 지진하중을 각각 정의하기 위해 두 개의 Response Spectrum Function(지진하

중 데이터)을 입력합니다.

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Seismic(Type)]그룹 > RS Functions

1. Response Spectrum Functions 대화상자에서 버튼 클릭

2. 버튼 클릭

3. Design Spectrum 선택란에서 ‘Korea(Bridge)’ 선택

4. Soil Profile Type 선택란에서 ‘S2 (1,2)’ 선택

5. Earthquake Area(Ar) 선택란에서 ‘Area I (0.11)’ 확인

6. Importance factor (I) 선택란에서 ‘1.4’ 선택

7. Response Modification Factor (R) 선택란에서 ‘1.0’ 확인

8. Max. Period 입력란에서 ‘10’ 확인

9. 버튼 클릭

10. Spectral Data Type 선택란에서 ‘Normalized Accel.’ 확인

11. Scale Factor 입력란에 ‘1’ 확인

12. Gravity 입력란에 ‘9.806’ 확인

13. 버튼 클릭

14. 버튼 클릭

| 지진 데이터 입력 |

8. 지진하중 입력

05. 하중 입력



62

교량의 교축 및 교축직각 방향으로 각각 지진하중조건을 입력합니다.

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Seismic(Type)]그룹 > RS Load Cases

1. Response Load Case의 Load Case Name 입력란에서 ‘X-dir’ 입력

2. Function Name 선택란에서 ‘KS-Bridge(0.05)’ check on

3. Direction 선택란에서 ‘X-Y’ 확인

4. Excitation Angle 입력란에서 ‘0’ 확인



7. Response Load Case의 Load Case Name 입력란에서 ‘Y-dir’ 입력

8. Function Name 선택란에서 ‘KS-Bridge(0.05)’ check on

9. Direction 선택란에서 ‘X-Y’ 확인

10. Excitation Angle 입력란에서 ‘90’ 입력


12. 버튼 클릭

13. Number of Frequencies 입력란에 ‘25’ 입력

14. 버튼 클릭

| 지진하중 및 Load Case 입력 |

Excitation Angle은 지진의

입력방향이 X-Y 평면과 평

행한 경우에 전체 좌표계의

X축에 대한 지진하중의 입

력각도를 나타낸다. 입력부

호는 Z축에 대해 오른손 법

칙 적용

05. 하중 입력



63

Response Spectrum Function과 Load Case 입력이 완료되면, 고유치 해석에 필요한 질량을

입력합니다.

Civil 2012에서 하중을 질량으로 치환하는 방법 중 구조물 모델링에 포함된 자중은

Structure Type에서 입력하고, 외부 하중(Beam Load, Floor Load, Pressure Load, Nodal

Load)으로 입력된 자중은 Loads to Masses 기능으로 입력합니다.

메인 메뉴에서 [Structure]탭 > [Type]그룹 > Structure Type

1. Converting Self - weight into Masses 선택란에서 ‘Convert to X, Y, Z’ 선택

2. Gravity acceleration 입력란에서 ‘9.806’ 확인

3. 버튼 클릭

메인 메뉴에서 [Load]탭 > [Static Loads(Type)]그룹 > Loads to Masses

4. Mass Direction 선택란에서 ‘X, Y, Z’ 선택

5. Load Type for Converting 선택란에서 ‘Beam Load(Line, Typical)’의 좌측에

check on ‘’ 표시 확인

6. Load Case/Factor의 Load Case 선택란에서 ‘DL(BC)’ 선택


8. 버튼 클릭

9. Load Case/Factor의 Load Case 선택란에서 ‘DL(AC)’ 선택


11. 버튼 클릭

| Structure Type과 Load to Masses에서 질량 입력 대화상자 |

하중을 3방향(X, Y, Z)의

질량으로 입력

슬래브 자중과 추가 고정

하중이 Beam Load로 입력

되었으므로, Beam Load의

좌측에 check on한다.

입 력 된 질 량 은 Main

Menu 의 Query>Nodal

Mass Table에서 확인할 수

있다.

05. 하중 입력



64

구조물을 해석하는 방법에 대해 정의합니다.

메인 메뉴에서 [Analysis]탭 > [Analysis Control]그룹 > Moving Load

1. Analysis Method 선택란에서 ‘Exact’ 확인

2. Load Point Selection 선택란에서 ‘All Point’ 확인

3. Influence Generating Points의 No./Line Element 입력란에 ‘5’ 확인

4. 버튼 클릭

| 이동하중의 해석방법 대화상자 |

해석된 영향선으로부터 각종 설계치를 산출하는 방법을 지정하기 위해 Moving Load Analysis Control 기능 을 이 용 하 는 데 , Calculation Method 선 택란 중 ‘Exact’는 집중차륜하중을 순차적으로 차선을 따라 이동재하시키는 방법이고, ‘Pivot’는 다축의 집중차륜하중 중에 영향이 큰 차축을 선정하여 이동재하시키는 방법이고 , ‘Quick’은 집중차륜하중을 최대·최소 영향선치가 발생한 위치에만 재하시키는 방법이다 . ( 자 세 한 사 항 은 On-line Manual의 구조해석기능 참조)

Influence Generating Point No./Line Element는 보요소에서 영향선을 산출하는 위치의 개수를 의미하는 데, 여기서 “3”을 입력하면 보요소의 “i, 1/2, j” 위치에서 영향선해석을 수행한다.

Load Point Selection Method 항목 중 Influence Dependent Point는 이동하중에 대한 결과를 계산할 때 최대 + 값은 영향선치가 양의 부분에 대해서만 하중이 재하됐다고 가정하고 계산을 수행하는 일반적인 이동하중해석 방법이고 , All Point는 최대 + 값을 구할 때에도 하중의 중간에 – 영향선치가 있다 해도 모든 위치에 하중을 재하하고 계산하는 방법이다.

Moving Load Analysis Control Data 항 목 중 , Calculation Filters는 영향면이나 영향선 해석을 수행할 때 Group을 선택하면 해당 Group에서의 결과만을 출력함으로써 해석시간과 결과 파일의 크기를 줄일 수 있다. 대형 모델의 경우 이 Group을 정의하여 사용하면 대단히 편리하다.

05. 하중 입력



65

하중조건과 경계조건이 입력되어 완성된 구조물에 대한 구조해석을 수행합니다.

메인 메뉴에서 [Analysis]탭 > [Perform]그룹 > Perform Analysis

06. 구조해석 수행



66

본 예제에서는 다음과 같이 5개의 하중조합조건을 입력한 후 결과를 확인해 보도록 합니다.

Type에서 Add를 선택하면 선형 하중조합 결과를 나타내고, Envelope를 선택하면 최대/최

소를 나타내는 envelope 형태로 결과를 나타냅니다. 응답스펙스트럼 해석의 경우 ABS를

선택하여 교축 방향과 교축직각 방향의 결과값을 부호 없이 각각 더한 결과를 확인합니다.

▶ LCB1(Add) : 1.3DL(BC) + 1.3DL(AC) + 2.15MV

▶ LCB2(Add) : 1.3DL(BC) + 1.3DL(AC)

▶ LCB3(Add) : 1.3DL(BC) + 1.3DL(AC) + 1.3MV + 1.3Settlement

▶ LCB4(Add) : 1.0X-dir + 0.3Y-dir

▶ LCB5(Add) : 0.3X-dir + 1.0Y-dir

1. 하중조합

구조해석이 완료되면 Load Case들을 조합하는 방법에 대해 알아봅니다.


메인 메뉴에서 [Results]탭 > [Combination]그룹 > Load Combinations

1. Name 입력란에 ‘LCB1’ 입력

2. Type 선택란에서 ‘Add’ 확인

3. Load Case Factors의 LoadCase 항목에서 ‘DL(BC)(ST)’ 선택

4. Factor 입력란에서 ‘1.3’ 입력

5. Load Case Factors의 LoadCase 항목에서 ‘DL(AC)(ST)’ 선택


7. Load Case Factors의 LoadCase 항목에서 ‘MV(MV)’ 선택


9. 위의 절차에 따라 표를 참조하여 나머지 하중조합 LCB3 ~ LCB5 입력

10. 버튼 클릭

| 하중조합조건 대화상자 |



67

지진하중에 의한 교각의 반력에 해당하는 탄성경계요소의 부재력을 Results>Result

Tables>Elastic Link에서 확인합니다.

| 탄성 경계요소의 테이블 결과 |

메인 메뉴에서 [Results]탭 > [Tables]그룹> Result Tables > Elastic Link

1. Record Activation Dialog에서 ‘LCB4(CB), LCB5(CB)’의 좌측에만 check on

2. 버튼 클릭

본 따라하기에서는 받침부분에 사용된 탄성경계요소에서의 결과를 확인합니다.

위의 그림에서 일부분을 클릭하여 테이블의 결과를 선택한 후, 이 내용을 복사하여 Excel과

같은 S/W에서 편집할 수 있습니다.

Active Dialog에서 여러

개의 항목을 동시에 선택하

거나 해제할 때, 대상항목

을 모두 선택한 후 일괄적

으 로 check on 하 거 나

check off할 수 있다.

2. 반력 확인




68

고정하중에 의한 처짐을 확인합니다.

LCB2에 의한 처짐 결과는 합성 전 구조물의 자중에 의한 처짐과 합성 후 기타 고정하중에

의한 처짐이 선형적으로 합산된 결과입니다.

| 변형도(Deformed Shape) |

메인 메뉴에서 [Results]탭 > [Results]그룹 > Deformations > Deformed Shape

1. Hidden 클릭(Toggle on)

2. Load Cases/Combinations 선택란에서 ‘CB:LCB2’ 선택

3. Components 선택란에서 ‘DZ’ 선택

4. Type of Display 선택란에서 ‘Undeformed’, ‘Legend’ check on

5. 버튼 클릭

6. Hidden 클릭(Toggle off)

Load Case/Combination별로 Model Window를 그림파일(emf, bmp 파일)로 자동 저장하는

기능입니다. EMF 파일로 저장된 파일은 File>Print Meta File 기능으로 한꺼번에 출력할

수 있습니다.

3. 변형도 확인




입력된 고정하중을 질량으로 치환하여 수행된 Eigenvalue 해석에 의한 결과를 확인합니다.

고유 진동 형상은 Model View에서 확인하고 , 모드에 기여한 참여질량의 비율은

Results>Result Tables>Vibration Mode Shapes에서 확인합니다.

| 1차 고유 진동 모드 형상 |

메인 메뉴에서 [Results]탭 > [Mode Shape]그룹 > Vibration Mode Shapes

1. Load Cases(Mode Numbers) 선택란에서 ‘Mode 1’ 확인

2. Components 선택란에서 ‘Md-XYZ’ 선택

3. Type of Display 선택란에서 ‘Undeformed’, ‘Legend’ check on

4. 버튼 클릭

4. 고유진동 현상 및 진동수 확인


69



| 각 모드별 주기 |

전체 입력된 질량 중 각각의 모드에 참여하는 질량과 누적된 질량을 확인합니다.

메인 메뉴에서 [Results]탭 > [Tables]그룹> Result Tables > Vibration Mode Shapes

1. Vibration Mode Shapes 옆 버튼 클릭

2. Active Dialog 선택란에서 ‘Mode 1’ check on

3. 버튼 클릭

Active Dialog 선택란에서

버튼을 클릭하면

각 모드별 질량참여율만 나

타나고 각 모드에 대한 벡

터값은 나타나지 않는다.


70



| 각 모드별 질량참여도 |

| 1차 모드의 경우 각 절점에서의 벡터값 |


71



보요소의 부재력에 대한 영향선 결과를 알아봅니다. 교량의 중앙부(요소 37)에서의 My에

대한 결과를 확인합니다.

| 교량 중앙부(요소37)에서의 My에 대한 영향선 |

메인 메뉴에서

[Results]탭 > [Moving Load]그룹 > Influ. Line > Beam Forces/Moments

1. Line/Surface Lanes 선택란에서 ‘Lane 1’ 확인

2. Key Element 입력란에 ‘37’ 입력

3. Scale Factor 입력란에 ‘2.0’ 입력

4. Parts 선택란에서 ‘j’ 선택

5. Components 선택란에서 ‘My’ 확인

6. Type of Display 선택란에서 ‘Legend’ Check on

7. 버튼 클릭

나머지 영향선 결과(Reaction Forces/Moments, Displacements)에 대한 확인 방법도 위

와 유사하므로 생략합니다.

영향선에 대한 자세한 설

명은 On-line Manual의 “구

조해석기능’ 참조

5. 영향선 결과 확인


72



DL 하중에 의한 보요소의 최대 부모멘트 결과를 확인합니다.

이동하중해석의 결과는 MVmin과 MVmax 값을 나타내는 데, MVmin의 경우 각각의 요소

에서 발생할 수 있는 최대부(-)값을 제시하는 것입니다. MVmax의 경우 각각의 요소에서 발

생하는 최대정(+)값을 나타내는 것입니다. 그리고 MVall의 경우는 MVmin과 MVmax 값을

한 화면에 동시에 보여주는 것입니다.

| 활하중에 의한 휨모멘트 확인 |

메인 메뉴에서 [Results]탭 > [Results]그룹 > Forces> Beam Diagrams

1. Load Cases/Combinations 선택란에서 ‘MVmin:MV’ 선택

2. Components 선택란에서 ‘My’ 선택

3. Type of Display 선택란에서 ‘Contour’, ‘Legend’ ,‘Values’ check on

4. ‘Values’ 란에 버튼을 클릭하여 ‘MinMax Only’에 Check on

5. 버튼 클릭

6. 버튼 클릭

위 그림의 작은창에 있는 결과는 Type of Display에서 Value(그림의 ①)를 선택한 후

Zoom Window로 확대시킨 결과입니다. 최대치가 발생하는 위치를 확인할 때 유용하게

사용될 수 있습니다.

6. 모멘트 확인


①

73



활하중에 의한 최대 부모멘트가 발생하는 위치를 찾아내어, 최대치를 발생시키는 하중의

재하위치를 Moving Load Tracer 기능으로 알아봅니다.

| 요소 22의 휨모멘트를 발생시키는 하중의 재하 위치 확인 |

메인 메뉴에서

[Results]탭 > [Moving Load]그룹 > Moving Tracer > Beam Forces/Moments

1. Moving Load Cases 선택란에서 ‘MVmin:MV’ 선택

2. Key Element 입력란에 ‘22’ 입력

3. Parts 선택란에서 ‘j’ 선택

4. Components 선택란에서 ‘My’ 확인

5. 버튼 클릭

Civil2012에서 사용되는 이

동하중 해석은 각각의 차선

에 대해 직접 영향선을 산

정하여 차량하중을 재하하

는 방법이다. 따라서, 본 예

제와 같이 다차선의 교량의

경우 차량이 엇갈려서 재하

되는 경우에 발생할 수 있

는 최대치를 찾아낼 수 있

다.


74



구조물에 작용하는 주 하중인 LCB1에 의한 우측거더의 최대 정/부모멘트 결과를 하나의 화

면에서 동시에 확인할 수 있습니다.

| LCB1에 의한 우측 거더의 휨모멘트도 |

메인 메뉴에서 [Results]탭 > [Results]그룹 > Forces > Beam Diagrams

1. Select by Window 를 이용하여 우측 거더만 선택

2. Activate 클릭

3. Load Cases/Combinations 선택란에서 ‘CBall:LCB1’ 선택

4. Components 선택란에서 ‘My’ 선택

5. Display Options의 Scale 입력란에 ‘1.5’ 입력

6. Type of Display 선택란에서 ‘Contour’, ‘Legend’ ,‘Values’ Check on

7. 버튼 클릭


75

아래 그림과 같이 View

Navigation의 좌측방향인

Left View를 클릭한 후 아

래 그림과 같이 우측거더를

선 택 한 다 . 선 택 한 후 에

Front View를 클릭하여 본

페이지의 그림과 같은 화면

으로 만든다.

Documents

강합성 상자형 교량