응용물리학(전산구조해석) 강의자료

꼭 읽어보세요…

시간과 공간의 제약 없이, 혼자서도 midas Civil을 학습할 수 있도록

온라인 강의

를 시작합니다.

처음 midas Civil을 열어보았는데 어디서부터 어떻게 접근해야 할 지 막막합니다. 게다가 사용법도 모르는 프로그램으로 당장 처리해 야 할 업무가 잔뜩 쌓여 있으니, 답답하고 조급한 마음까지 생깁니다. 홈페이지에서 “따라하기” 자료를 받아 따라해 보지만, 어느 부분에서 잘못된 것인지? 아주 사소한 문제인 것 같은데, 혼자서는 해결이 어렵습니다. 이럴 때 주변에 물어볼 사람이라도 있으면 다행이지만, 불행히도 midas Civil을 잘 쓰는 동료가 없으니 정말 낭패입니다. 홈페이지의 “질문과 답변” 게시판이 있는데, 이렇게 사소한 질문을 올려도 될지? 망설여집니다. 창피하기도 하고, 다시 한번 스스로 문 제를 찾아보려고 하지만 여전히 해결은 안됩니다

시간과 공간의 제약 없이, 혼자서

midas Civil을 학습할 수 있 록

온라인 강의

를 시작합니다.

“

제를 찾아보려고 하지만, 여전히 해결은 안됩니다. 프로그램을 교육을 받아 봐야겠단 생각이 듭니다. 홈페이지에서 오프라인 교육 일정을 보니, 날짜가 한참 남았습니다. 당장 해야할 일 들이 있는데, 교육일정을 기다릴 수가 없습니다. 다행히 날짜가 맞아 참석할 수 있다고 해도, 이틀이나 자리를 비우는 것도 부담이고, 지방에서 가려니 시간과 비용도 만만치 않습니다. midas Civil을 만나는 첫 단계에서 이런 어려움을 느끼는 사용자들을 위해, 온라인 동영상 강좌 서비스를 준비하였습니 다. 온라인 강좌는…

“

”

•시간과 공간의 제약없이 언제든 학습할 수 있습니다. •온라인 강좌를 학습하면, 다른 따라하기 자료를 충분히 혼자서도 익힐 수 있는 기본실력을 쌓을 수 있습니다. •매년 수천건의 사용자 질문에 답변하고, 수백명의 교육생을 만나면서 쌓인 노하우로 초보자들이 궁금해 하는 부분 을 미리 파악하고 설명하여, 혼자서도 막힘없이 학습할 수 있습니다.

•MIDASIT의 본사 교육실에서 진행하는 오프라인 교육의 Civil Basic 과정을 충실히 반영하였습니다.

 교과서에서 배운 내용을 바탕으로 좀 더 심화된 구조해석 방법을 익히길 원하는 학생  실무 구조해석 능력을 미리 익혀 남다른 성과를 내고자 하는 신입사원  현재 구조해석 업무를 수행하고 있더라도, 체계적으로 midas Civil을 학습하고자 하는 실무자

이 교재는 처음

구조해석을 시작하는 초보자

를 위해 제작되었습니다.

동영상 강의는

총 3편의 필수 따라하기로 구성

되어 있습니다

동영상 강의는

총 3편의 필수 따라하기로 구성

되어 있습니다.

“1편 단순보” 에선 간단한 단순보를 통해 midas Civil의 모델 링 및 해석결과 확인 절차를 습득합니다. 또한 수계산을 통해 단순보의 반력/변위/부재력/응력 등을 구하고, 이와 비교해 midas Civil의 입·출력 항목이 어떻게 대응되는지 알아봅니다. | 단순보|

Step. 1

시작하기

“2편 라멘구조” 에서는 동일한 구조물을 2D, 3D로 모델링 하여, 해석목적에 따른 유한요소 선택방법을 알아봅니다. 또한 Beam과 Plate에 다양한 하중을 입 력해 봅니다. | 라멘구조|

_{Step. 2}

익숙해지기

“3편 철골구조” 에서는 2편 라멘구조에서 다루지 못한 다양 | 철골구조| 편 철골구 에서는 편 라멘구 에서 다루지 못한 다양 한 모델링 기능을 살펴봅니다. 그리고 모델에 적용된 단면이 작용하중을 견디기에 충분한 강도를 지니고 있는지 설계기준 에 따라 검토한 후, 그 검토내용을 계산서로 출력하는 방법을 알아봅니다.

꼭 읽어보세요…

필수 따라하기 3편을 통해,

midas Civil의 기본기능을 모두 학습

할 수 있습니다.

필수 따라하기 3편을 통해,

midas Civil의 기본기능을 모두 학습

할 수 있습니다.

midas Civil을 이용해 구조해석을 수행할 때, “반드시 알아야 할 필수 기능”을 정리하였습니다. 아래와 같이 항목별 필수 기능을 나열하고, 3편의 따라하기에서 이 기능을 모두 다룰 수 있도록 교재를 구성하였습니다.

midas Civil의 기능적인 내용 뿐 아니라

구조적인 배경이론도 함께 학습

할 수 있습니다.

“이 경계조건의 의미는 무엇일까? 요소는 왜 분할하나? 요소의 Local 좌표는 왜 맞춰야 하나? 이 입력항목들은 대체 어 따라서, 3편의 따라하기를 모두 학습하면 1) midas Civil 기본적인 사용법과 2) 선형정적해석 수준의 모델링 및 결과확 인 방법을 습득할 수 있습니다.

이 따라하기 교재는

동영상 강의의 보조 교재

입니다. 이렇게

학습

하세요.

이 경계조건의 의미는 무엇일까? 요소는 왜 분할하나? 요소의 Local 좌표는 왜 맞춰야 하나? 이 입력항목들은 대체 어 디에 쓰이는 걸까? 해석은 다 했는데 이 결과가 무슨 의미일까?“ 따라하기를 교재를 보면서 많은 유저들이 궁금해 하는 질문들을 뽑아 배경설명을 추가 하였습니다. 가벼운 마음으로 동영상 강의를 듣습니다. 강의의 전체흐름과 학습목표 정도만 파악합니다. 따라하기 교재를 참고하면서, midas Civil 프 로그램을 직접 구동해 모델링 과정을 실습합

1

2

니다. | 동영상 강의| 다시 한번 따라하기 내용을 살펴보며, 모델링 과정과 해석결과의 의미를 따져봅니다.

3

2단계에서는 절차를 따라하는데 급급해, 내용을 깊이 있게 보기 어렵습니다. 앞뒤 관계와 의미를 따져보며, | 따라하기 교재| 필요한 부분은 동영상 강좌의 내용을 다시 확인합니다.

01. 개요

1. 교재의 대상과 주제

이번 예제에서는 라멘 구조의 모델링을 통하여 구조해석 모델을 구성하는 방법과 midas Civil의 다양한 모델링 기능을 익혀보겠습니다. 이번 강의의 중점은 해석목적에 따른 유한요소 선택방법 및 모델링 주의사항, 보요소와 판요소에서 다양한 하중입력방법, 그리고 판요소의 해석결과 확인 방법을 보요소와 비교해 살펴보도록 하겠습니다. 이번 예제의 진행과정은 다음과 같습니다. 1. 파일 열기 및 작업 기본환경 설정 2. 부재재질 및 단면데이터 정의 3. 절점 및 요소를 사용한 형상모델링 4. 구조물 경계조건 입력 5. 각종 하중 입력 6 구조해석 수행

2. 예제 구조물

6. 구조해석 수행 7. 해석결과 검토 및 분석

예제 구 물

이 예제에서 다룰 구조물은 상부와 하부가 일체로 된 라멘입니다. 라멘은 주변의 소규모 교량에 서 쉽게 볼 수 있는 구조형식입니다. 라멘을 모델링 할 때 보요소를 이용한 2차원 라멘과 판요소 를 이용한 3차원 라멘 이렇게 두 가지 방법으로 모델링을 진행하겠습니다. 2D 3D | 라멘 구조물 |

02. 속성 정의

midas Civil을 이용한 구조해석을 시작하기 위해 새파일( New Project)을 열고, 파일 이름을 ‘Rahmen.mcb’ 로 저장( Save)합니다.

Main Menu의File > New Project

Main Menu의File > Save

1. 파일 이름에 ‘Rahmen’ 입력 후 버튼 클릭 Status Bar의 단위계 선택란에서 Status Bar의 단위계 선택란에서 2. Force 선택란에서 ‘kN’, Length 선택란에서 ‘m’ 확인 재질을 입력합니다.

1. 재질 정의

Main Menu에서 Model > Properties > Material

1. 버튼 클릭

2. Type of Design 선택란에서 ‘Concrete’ 선택 3. Concrete Standard에서 ‘KS01-Civil(RC)’ 확인 4. Code 에서 ‘KCI-2007’ 확인 5 DB에서 ‘C27’ 선택 midas Civil프로그램 내 _{5. DB에서 C27 선택} 6. 버튼 클릭 7. 버튼 클릭 midas Civil프로그램 내 에 내장된 재질 DB를 사 용하면 탄성계수와 포아 송비, 선팽창계수, 단위 중량이 자동으로 입력된 다.

02. 속성 정의

2. 단면 정의

Value 탭에서 단면을 정의합니다. Value 탭에서는 사용자가 계산한 단면특성을 직접 입력할 수 있습니다.

Main Menu에서Model > Properties > Section

1. 버튼 클릭 2 Value 탭 선택 2. Value 탭 선택 3. Name 입력란에 ‘Rahmen’ 입력 4. 단면형상목록에서 ‘Solid Rectangle’ 선택 5. H 입력란에 ’0.45’ 입력 6. B 입력란에 ‘1’ 입력 7. 버튼 클릭 8 버튼 클릭 입력한 H, B를 이용해 단 면특성을 계산한다. 8. 버튼 클릭 탭을 선택해 “Section”, “Thickness” 메뉴로 이동 할 수도 있다. 단면과 두께를 정의합니다. 

Main Menu에서 Model > Properties > Thickness

3. 두께 정의

면특성을 계산한다.

9. 버튼 클릭

10. In-Plane & Out-of-plane에 ‘0.45’ 입력 11. 버튼 클릭

12. 버튼 클릭

03. 형상모델링

1. 작업평면 설정

Main Menu에서 Model > User Coordinate System > X-Z Plane…

1. Coordinates의 Origin입력란에 ‘0, 0, 0’ 확인 2. Rotation Angle의 Angle입력란에 ‘0’ 확인 3. 버튼 클릭

사용자 좌표계 설정방법을 알아봅니다.

버튼 클릭

Main Menu에서 Model > Grids > Define Point Grid…

4. Grid Spaces의 dx, dy 입력란에 ‘0.5, 0.5’ 확인 5. 버튼 클릭 | UCS 좌표계 설정|

midas Civil에서 사용하는 좌표계

GCS

(Gl b l C di S ) | Point Grid 설정|

GCS

(Global Coordinate System)

Z

Y

ECS

(Element Coordinate System)

UCS

(User Coordinate System)

X, Y, Z

X y

x Y

NCS

(Node Coordinate System)

03. 형상모델링

2. 2D 라멘 부재 생성

Main Menu에서Model > Element > Create Element…

1. Display Node Numbers, Display Element Number (Toggle on)

2. Front View

Point Grid를 이용하는 경우에는 절점을 먼저 입력하지 않고도 요소를 입력할 수 있습니다.

3. Element Type 선택목록에서 ‘Genenral beam/Taperes beam’ 확인 4. Material Name 선택란에서 ‘1 : C27’ 확인

5. Section Name 선택란에서 ‘1 : Rahmen’ 확인 6. Orientation의 Beta Angle 선택란에서 ‘0’ 확인

7. Nodal Connectivity 항목을 한번 클릭하여 연녹색으로 반전한 뒤 화면 하단(Status Bar) 의 UCS좌표를 참조하여 ‘(0, 0, 0)’과 ‘(0, 4, 0)’ 위치를 순차적으로 지정하여 요소 1을 생성 

8. UCS 기준으로 ‘(6, 0, 0)’과 ‘(6, 4, 0)’ 위치를 순차적으로 지정하여 요소 2를 생성 9. UCS 기준으로 ‘(0, 4, 0)’과 ‘(6, 4, 0)’ 위치를 순차적으로 지정하여 요소 3을 생성 10. Auto Fitting

11. Point Grid (Toggle off)

만약, 요소생성시 화면의 작업영역이 작거나 위치 가 부적절하면 Zoom이 나 Pan 기능을 이용하여 사용자가 작업영역을 적 절히 조정한다. | 벽체 생성을 위한 절점 입력 | | 벽체 생성을 위한 절점 입력 |

03. 형상모델링

3. 요소 분할

Main Menu에서Node/Element > Divide…　 1. Element Type 선택란에서 ‘Frame’ 확인 2. Equal Distance 옵션에 Check on

정밀한 해석결과를 얻기 위해서는 적절한 간격으로 요소를 분할해야 합니다. q 옵션에 3. Number of Divisions x 입력란에 ‘4’ 입력 4. Select Window 를 이용하여 마우스를 오른쪽에서 왼쪽으로 드래그하여 아래 그 림①과 같이 벽체 요소 선택  5. 버튼 클릭

6. Display Element Numbers (Toggle off), Iso View

요소선택 시 슬래브 요 소가 포함되지 않도록 주의하여 선택한다,

Main Menu에서Node/Element > Divide Nodes

7. Equal Distance에서 Number of Divisions 항목에 ‘6’ 입력 8. Intersect Frame Elements 옵션에 Check on 

9. Nodes to Divide 항목을 마우스로 한번 클릭하여 연녹색으로 반전되면, 아래 그림에 표시된 것과 같이 ‘절점 2’ 와 ‘절점 4’ 를 차례로 클릭

Intersect Frame Element 옵션에 Check on 하면 절점이 생기는 위치에서 요소 또한 함께 분할 된 다. 11 | 벽체 요소 분할 |

04. 형상모델링

Check Point

|

요소분할

요소분할 상태를 확인합니다. 1. Shrink Toggle on 요소망은 잘게 나누면 나눌수록, 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 하지만 해석시간, 결과분석 시간 등을 고려한다면 무조건 잘게 나누는 것만이 능사는 아닙니다. 다음 두가지 항목에 유의하여 적 절한 요소망을 생성합니다 절한 요소망을 생성합니다. ▪ 기하형상, 강성(재질/두께) 및 하중이 변하는 부분과 응력집중이 예상되는 부분에는 요소망을 조밀하게 구성합니다. ▪인접한 요소간의 크기 차이가 지나치게 크게 나지 않도록 합니다. 도대체 얼마나 잘게 나누어야 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있느냐? 에 대한 정확한 답은 할 수 없지만, 몇 가지 이론적인 가이드라인이 있습니다. 하지만 이 또한 이론적인 내용이기 때문에 자 세한 언급은 하지 않겠습니다 여기서는 실무 프로젝트를 직접 수행할 수 있도록 어느 정도의 감 세한 언급은 하지 않겠습니다. 여기서는 실무 프로젝트를 직접 수행할 수 있도록, 어느 정도의 감 각만 익힐 수 있도록 합니다. (자세한 내용은 홈페이지의 교육센터 > 세미나 다시보기> 기술강좌의 “FEM 해석을 이용한 토 목구조물의 상세해석” 내용을 참조하십시오.) 아래 그림의 3가지 라멘 모델을 보면, 왼쪽은 요소망이 너무 넓게 형성되어 있고, 오른쪽 모델은 필요 이상으로 조밀합니다. 이 세 모델에 자중을 입력한 후, 변위를 확인하면 아래 그림과 같습니다. 하나의 판요소 안에서 는 구부러짐을 표현할 수 없으므로, 아래의 왼쪽 그림과 같이 각진 결과를 얻게 됩니다. 가운데 모델 정도로 요소망을 구성하여도 오른쪽 모델과 거의 비슷한 변위를 얻을 수 있습니다. 실무적인 관점에서 적절한 요소망의 밀도를 판단할 때, ‘변위’를 기준으로 삼을 수 있습니다. 유한 요소해석은 변위로부터 응력, 부재력을 산출합니다. ‘이런 형상의 모델에서 이런 하중이 재하 될 때, 대략 이런 변위가 생기겠구나’ 라고 예측한 형상과 비슷한 변위를 자연스럽게 표현할 수 있다 면, 적정한 수준이라고 볼 수 있습니다. 충분히 자연스러운 변형을 나타낼 수 있을 정도인지 여부 는 굳이 해석을 해보지 않아도 경험과 직관을 바탕으로 어느 정도 짐작할 수 있을 것입니다.

03. 형상모델링

4. 요소좌표 정렬

Main Menu에서View > Display 

1. Element 탭에서 Local Axis 항목에 Check on

2. 버튼 클릭

3. Front View

Icon Menu를 이용하여 Display기능을 호출하는 방법도 있다.

4. Display Node Numbers (Toggle off)

Main Menu에서Node/Element > Change Element Parameters 　 5. Parameter Type에서 ‘Element Local Axis’ 선택

6. Beta Angle 선택목록에서 ‘180’ 선택

7. Select Window 를 이용하여 왼쪽 벽체에 해당하는 1번 영역의 요소를 선택

β-Angle

8. 버튼 클릭

9. Parameter Type에서 ‘Reverse Element Local’ 선택 10. Mode의 Element Type에서 ‘Frame’ 선택 확인 11. 버튼 클릭

Main Menu에서View > Display

12. Element 탭에서 Local Axis 항목에 Check off 13. 버튼 클릭

03. 형상모델링

요소좌표가 정렬되지 않은 경우의 문제점

요소좌표가 정렬되지 않은 경우의 문제점

• 일부 요소의 Local x 좌표가 다른 요소들과 반대인 경우 My Fz • 일부 요소의 Local y, Local z 좌표가 90도 틀어져 있는 경우 My Mz Fz Fy

라멘의 요소좌표 정렬 방법

• Fx : 축력을 확인하기 위해서는 Local x 방향이 동일해야 합니다. z • My : 휨모멘트를 확인하기 위해서는 Local z 방향이 동일해야 합니다. • Fz : 전단력을 확인하기 위해서는 Local x 방향의 흐름이 일정해야 합니다. Fx My Fz x z z

03. 형상모델링

5. 3D 라멘 부재 생성

Main Menu에서Node/Element > Translate Elements 　 1. Mode 에서 ‘Copy’ 확인

2. Translation 에서 ‘Equal Distance’ 확인

3. dx, dy, dz에서 ‘10, 0, 0’ 입력, Number of Times 에서 ‘1’ 확인 4. Select All

5. 버튼 클릭

Main Menu에서Node/Element > Extrude Elements

6. GCS

7. Extrude Type 선택란에서 ‘Line Elem. -> Planar Elem.’ 확인 8. Element Type에서 ’Plate’ 확인

9. Material 에서 ’1: C27’ 확인 10. Thickness 에서 ‘1: 0.4500’ 확인 11. Generation Type에서 ‘Translate’ 확인 12. Translate에서 ‘Equal Distance’ 확인 13. dx, dy, dz에 ‘0, 1, 0’ 입력

14. Number of Times 에 ‘6’ 입력

S l R E i i 를 _{15. Select Recent Entities 클릭하여, 복사한 요소를 선택 } 16. 버튼 클릭

Select Recent Entities를 클릭하면 가장 최근에 생성한 요소 혹은 절점 을 선택한다.

경계조건을 입력합니다.

04. 경계조건 입력

Main Menu에서Boundary > Point Spring Supports

1. Point Spring Type 에서 ’Linear’ 선택 확인 2. SDx, SDy,SDz 항목에 ’180000’ 입력 3. SRx, SRy,SRz 항목에 ’90000’ 입력 4. Select by Plane 클릭

5. Plane 에서 ‘XY Plane’ 선택 6. 버튼에 Check on 확인

7. Z Position 에서 ‘0’ 입력 또는 마우스로 라멘 지점부의 절점 클릭

8. 버튼 클릭

9. 버튼 클릭

05. 하중입력

1. 하중조건 생성

Main Menu에서Load > Static Load Cases　 1. Name 입력란에서 ‘자중’ 입력

2. Type 선택란에서 ‘User Defined Load (USER)’ 선택

3 버튼 클릭 하중조건을 정의합니다. 3. 버튼 클릭 4. Name 입력란에서 ‘상재하중’ 입력 5. 버튼 클릭 6. Name 입력란에서 ‘토압’ 입력 7. 버튼 클릭 8. Name 입력란에서 ‘온도하중’ 입력 9 버튼 클릭 9. 버튼 클릭 10. Name 입력란에서 ‘상하연온도차’ 입력 11. 버튼 클릭 12. 버튼 클릭 | Load Case 정의 |

05. 하중입력

2. 자중

자중을 입력합니다.

Main Menu에서Load > Self Weight

1. Load Case Name 에서 ‘자중’ 확인

2. Self Weight Factor의 Z 항목에 ‘-1’ 입력  3 Operation 에서 버튼 클릭 자중은 프로그램에서 자 동으로 계산하므로 가중 _{3. Operation 에서 버튼 클릭} 동으로 계산하 로 가중 치만 입력하면 된다. | 자중 입력 |

midas Civil의 자중계산

midas Civil에서는 자중에 대한 가중치만 입력하면 프로그램 내에서 자동으로 자중을 산출 합니다. 자중 계산방법은 다음과 같습니다. 자중 (W) = 단위중량 (γ) x 부피 (V) 단위중량 : 재질 정의시 입력 부 피 : 요소에 할당한 단면의 단면 적과 부재 길이를 이용해 계산 계산

05. 하중입력

3. 등분포하중

등분포하중을 입력합니다.

Beam 요소는 Element Beam Load 기능으로, Plate 요소는 Pressure Load 기능으로 입력합니다.

Main Menu에서Load > Element Beam Loads

1. Load Case Name 에서 ‘상재하중’ 확인 2. Options 에서 ‘Add’ 확인

3. Load Type 선택란에서 ‘Uniform Load’ 확인 4. Direction 선택란에서 ‘Global Z’ 확인

5. Value 에서 ‘x1 : 0’, ‘x2 : 1’ 확인 후, w 항목에 ‘-10’ 입력 6. Front View

7. Window Select를 이용해 하중이 입력될 영역 ①을 선택

8. 버튼 클릭

Main Menu에서Load > Pressure Loads

9. Element Types 에서 ‘Plate/Plane Stress(Face)’ 확인 10. Direction 에서 ‘Global Z’ 선택 11. Loads 의 P1에서 ‘-10’ 입력 12. Window Select를 이용해 하중이 입력될 영역 ②를 선택 13. 버튼 클릭  Plate 요 소 에 Pressure Load 를 입력하면, Beam 요소에 입력한 하중이 보이지 않게 된다. 이는 입력한 하중이 삭제된 것이 아니라, 마지막에 입력한 하중을 눈에 띄 입력한 하중을 눈에 띄 게 하기 위함이다. 보요 소 에 입 력 된 하 중 은 Works Tree 에서 확인할 수 있다. 11 22

05. 하중입력

4. 변분포하중

변분포하중을 입력합니다.

Main Menu에서Load > Line Beam Loads

1. Display Node Number (Toggle on)

2 Load Case Name 에서 ‘토압’ 선택 2. Load Case Name 에서 토압 선택

3. Load Type 선택란에서 ‘Trapezoidal Loads’ 확인 4. Element Selection 에서 ‘On the Loading Line’ 확인 5. Direction 선택란에서 ‘Global X’ 선택

6. Value 에서 ‘x1 : 0’, ‘x2 : 1’, ‘W1 : 10’, ‘W2 : 20’ 입력

7. Nodes for Loading Line 항목에 한번 클릭 후 연녹색으로 반전되면, ‘절점 2’와 ‘절점 1’ 을 차례로 클릭

을 차례로 클릭

8. Value 에서 ‘W1 : -10’, ‘W2 : -20’ 로 변경

9. Nodes for Loading Line 항목에 한번 클릭 후 연녹색으로 반전되면, ‘절점 4’와 ‘절점3’ 를 차례로 클릭

2 4

1 3

05. 하중입력

판요소에 변분포 하중을 입력하기 위해 Hydrostatic Pressure Load 기능을 사용합니다.

Hydrostatic Pressure Load는 하중계산에 필요한 변수를 입력하는 방식이며, z좌표에 따라 하중 의 크기가 결정되므로, 아래 그림과 같이 한꺼번에 변분포하중을 입력할 수 있습니다.

z

g

Load Direction = local z

Reference Level (H) = 0

P =

P

_o

+

g

ⅹ

(

H

- h)

Main Menu에서Load > Hydrostatic Pressure Load

1. Load Case Name 에서 ‘토압’ 확인

2. Load Type 선택란에서 ‘Linear Loads’ 확인

z

z

z

( )

Constant Intensity (Po) = 0

3. Element Types에서 ‘Plate’ 확인 4. Direction 선택란에서 ‘Local z’ 선택 5. Gradient Direction 에서 ‘Global (-Z)’ 확인

6. Reference Level(H) 에서 ‘4’ 입력 또는 Model View에서 ①로 표시한 절점을 선택 7. Constant Intensity(Po)에서 ’-10’을 입력 8. Gradient Intensity(g)에서 ‘-2.5’를 입력 9. Window Select를 이용해 그림에서 ②로 표시한 영역의 요소를 선택 10. 버튼을 클릭 22 11

05. 하중입력

5. 축방향 온도하중

온도하중을 입력합니다.

입력한 온도하중은 다음식에 의해 축방향력을 재하합니다.

ε

_t

= α(T

₂

- T

₁

)

Main Menu에서Load > Element Temperatures

1. Load Case Name 에서 ‘온도하중’ 선택 2. Initial Temperature 에서 ‘0’ 확인 3. Final Temperature 에 ‘10’ 입력 4. Window Select를 이용해 ①로 표시한 영역의 요소를 선택한 후, 버튼을 클릭 11 | 온도 하중 입력 |

05. 하중입력

6. 상하연온도차

상하연 온도차 하중을 입력합니다.

Main Menu에서Load > Temperature Gradient

1. Load Case Name 에서 ‘상하연온도차’ 확인 2. Types 에서 ‘Beam’ 옵션 선택 확인 3 Gradient에서 T2z T1z 항목에 ‘10’ 입력 3. Gradient에서 T2z-T1z 항목에 10 입력 4. Window Select를 이용해 ①로 표시한 영역의 요소를 선택한 후, 버튼을 클릭 5. Types 에서 ‘Plate’ 옵션 선택 6. Gradient에서 T2z-T1z 항목에 ‘10’ 확인 7. Window Select를 이용해 ②로 표시한 영역의 요소를 선택한 후, 버튼을 클릭 클릭 8. 버튼 클릭 9. Iso View 22 11 | 온도차 입력 |

모델링 데이터를 확인합니다. 데이터 확인은 화면 왼쪽 Work Tree에서 할 수 있습니다. Work

06. 입력데이터 확인 및 해석

Tree에는 입력한 모델의 재질과 단면, 형상, 경계조건, 하중 등 모델링 과정에서 입력한 모든 정 보를 Tree형태로 일목요연하게 정렬하고 있어 확인이 용이합니다. | 입력데이터 확인 | | 입력 데이터 확인 | 입력된 하중조건으로 모델의 구조해석을 수행합니다. 구조해석이 시작되면 화면중앙에 구 조해 석이 수행되고 있음을 알려주는 대화상자가 나타나고, 화면 하부의 Message Window에 요소강성행렬의 구성과 조합과정을 포함한 전 해석과정이 단계별로 나타납니다. 해석 작업이 완료되면 총 해석 소요시간이 Message Window에 표시되고, 화면중앙의 창 이 사라집니다.

07. 결과 확인

1. 하중조합

midas Civil은 하중조합조건을 입력단계에서 미리 정의할 필요없이 후처리 단계에서 입력할 수 있도록 설계되었습니다. 후처리 단계에서 원하는 하중조합조건을 입력하면 각 단위하중조건별 해석결과가 선형조합과정을 거쳐 출력되기 때문에 보다 효율적입니다. 하중조합조건 (Com) : 1.0 자중+1.0 상재하중+1.0 토압+1.0 온도하중+1.0 상하연온도차

Main Menu에서Results > Combinations　

1. Load Combination List의 Name 입력란에 ‘Com’ 입력 2. Load Cases and Factors의 Load Case 선택란에서 ‘자중’ 선택 3. Factor 입력란에 ‘1.0’ 확인 4. Load Case입력란의 두번째 줄에서 ‘상재하중’ 선택 5. Factor 입력란에 ‘1.0’ 확인 6. Load Case입력란의 두번째 줄에서 ‘토압’ 선택 7. Factor 입력란에 ‘1.0’ 확인 8. Load Case입력란의 두번째 줄에서 ‘온도하중’ 선택 9. Factor 입력란에 ‘1.0’ 확인 10. Load Case입력란의 두번째 줄에서 ‘상하연온도차’ 선택 11. Factor 입력란에 ‘1.0’ 확인 12. 버튼 클릭

07. 결과확인

2. 반력확인

Main Menu에서Results > Reactions > Reaction Forces/Moments

1. Load Cases/Combinations 선택란에서 ‘ST: 자중’ 확인 2. Components 선택란에서 ‘FZ’ 선택

3. Type of Display 선택란의 ‘Values’ 와 ‘Legend’ 옵션에 Check on 반력을 확인합니다.

3. Type of Display 선택란의 Values 와 Legend 옵션에 Check on 4. 버튼 클릭

빨간색 화살표로 표시되 는 점이 최대 반력이 발 생하는 지점이다.

07. 결과확인

3. 변위확인

요소에 발생한 변위를 테이블로 확인합니다.

Main Menu에서Results > Deformation > Deformed Shape

1. Deformed Shape 옆의 버튼 클릭 2. Node or Element 항목에서 ‘1to30’ 입력

3 Load Cases / Combinations 선택란에서 ‘CB: Com’ Check on 3. Load Cases / Combinations 선택란에서 CB: Com Check on 4. 버튼 클릭

07. 결과확인

4. 부재력 확인

요소에 발생한 부재력을 확인합니다.

Main Menu에서Results > Forces > Plate Forces/Moments

1. Components에서 ‘Mxx’ 선택 2. 버튼 클릭

| 3차원 라멘의 부재력 |

판요소의 부재력 표기방법

Fxx

Mxx

Vxx

07. 결과확인

5. 응력확인

Main Menu에서Results > Stresses > Plane-Stress/Plate Stresses…

1. Load Cases/Combinations 선택목록에서 ‘CB: Com’ 선택 2. Components에서 ‘Sig-xx’ 옵션 선택

3 Type of Display 의 ‘Contour’ ‘Legend’ 항목에 Check on 3차원 라멘의 판요소에서 발생하는 응력을 확인합니다.

3. Type of Display 의 Contour , Legend 항목에 Check on 4. 버튼 클릭

5. Iso View

6. Zoom Window를 이용하여 3차원 라멘을 확대하여 응력 확인

| 3차원 라멘의 응력 |

판요소의 응력 표기방법