과제:
딥 빔은 낮은 세장비와 이에 따른 복잡한 하중 전달 메커니즘으로 인해 구조 엔지니어링에서 특별한 과제를 제시합니다. 하중 전달은 주로 콘크리트의 압축 스트럿 시스템과 철근의 인장 타이를 통해 이루어집니다.
두 개의 상층부 하중을 전달하기 위해 16 m 경간의 딥 빔을 설계해야 했습니다. 구조 해석에는 IDEA StatiCa Detail 소프트웨어가 사용되었습니다.
설계가 진행됨에 따라 딥 빔에 추가 개구부가 필요하게 되었습니다. D영역(불연속 영역)과 관련하여 보의 하중 전달 거동을 조사하기 위해 비선형 재료 거동에 기반한 유한요소법(FEM) 또는 FE 기반 응력장 해석 방법인 CSFM(적합 응력장 방법)을 사용하여 하중 지지 능력 해석을 수행하였습니다.
기존 철근을 고려한 비선형 계산이 수행되었습니다.
SLS에서의 콘크리트 응력:
FE 계산 결과, 100 mm 개구부에 대해 SLS에서 콘크리트 응력의 국부적 초과가 나타났습니다. 이는 국부적인 응력 집중이며 주변 영역에 충분히 여유 있는 부분이 존재하므로, 콘크리트의 소성화를 통해 응력이 재분배될 수 있습니다. 또한 주변 영역에 충분한 철근이 배치되어 있습니다.
결론:
IDEA StatiCa를 사용하여 수행된 CSFM(적합 응력장 방법) 해석을 통해 기존 철근이 새로운 개구부에 걸쳐 적절한 하중 분배를 보장함을 확인하였습니다.