시공 단계 해석

1.     기본 모델 업데이트

Tank > Add Loading > Staged Construction…메뉴를 실행하여 시공 단계 해석에 필요한 하중을 정의하고 하중 케이스에 적용합니다. 프리트스레스의 변화는 앞서 구성된 기본 모델(‘Base Model’)에서 정의된 데이터를 참조하므로 이 하중에 대한 추가 정의는 필요하지 않습니다.

2.     시공단계 정의 및 적용 하중

다음의 시공단계와 하중이 기본 모델에 적용됩니다.

Stage	Description	Note
No. 1	Annular part
No. 2	1) + Base 1st PS
No. 3	2) + Circular part
No. 4	3) + Slab Part Joined
No. 5	4) + Base 2nd PS
No. 6	5) + Wall
No. 7	6) + Ringbeam
No. 8	7) + Ringbeam 1st PS
No. 9	8) + Roof Frame 1
No. 10	8) + Inner Tank Work
No. 11	10) + Roof Frame 2
No. 12	10) + Roof Frame 3
No. 13	10) + Roof Lower Wet Concrete
No. 14	10) + Roof Lower Complete Air
No. 15	14) + Roof Lower Inside Load
No. 16	15) + Roof Upper Wet Concrete
No. 17	16) + Roof Complete
No. 18	17) + Ringbeam 2nd PS
No. 19	18) + Vertical PS
No. 20	19) + Horizontal PS
No. 21	19) + Final Short term
No. 22	19) + Final Long term (Long term PS applied)

stage 1은 슬래브의 바깥쪽 환형 부분이 구성되며, stage 3에 슬래브의 중심부가 구성됩니다.

Stage 2는 슬래브의 첫 번째 프리스트레스 하중이 재하되며, Stage 4에서는 슬래브 중심부와 환형 부분이 연결됩니다. 자중은 새로운 부재가 추가될 때마다 재하되며, 각 시공 단계에 정의되어 적용된 하중은 다음 단계에 상속됩니다.

Stage 6 ~ Stage 7에 벽체와 링빔이 완공됩니다.

‘Roof ratio for 1^st built’ 값을 0.5로 입력한 경우(Horizontal Prestress_Ringbeam 하중에 load factor 0.5를 적용) Ringbeam prestress의 50%가 적용됩니다.  ‘Roof ratio for 1^st built’ 값을 0~1 사이의 다른 값으로 입력하면 8번째 단계의 Ringbeam prestress 역시 입력한 값에 따라 다르게 적용됩니다.

Stage 9, 11 및12는 Roof와 Ringbeam이 연결된 선에 임시하중이 재하되는 경우를 위해 생성됩니다. Roof Frame 1, Roof Frame 2, Roof Frame3 하중은 사용자 입력값에 따라 정의됩니다. 이 사용자 입력값은 하중값이기 때문에 단위 길이당 하중으로 계산하여 적용해야 합니다. 총 하중을 하중이 재하된 line의 길이로 나누어 정의합니다.

예를 들어, Roof Frame 1의 Fv과 Fr 값은 각각 -9.6e3 과16.6e3으로 입력되어 있습니다. 하중이 재하되는 line즉, Ringbeam이 Roof에 연결되는 Line의 원주는 아래와 같이 계산됩니다.

R_ringbeam = 외조 벽체의 내측 반경 + 1/2 * 벽체의 일반구간 두께
                = 43.2 + 0.5 * 0.75
                = 43.575 m

C_ringbeam = 2 * PI * R_ringbeam
                 = 2 * PI * 43.575
                 = 273.7898 m

Roof Frame 1 Fv (N/m) = -9.6e3 kN / 273.7898m = –35.0634e3 N/m

Roof Frame 1 Fr (N/m) = 16.6e3 kN / 273.7898m = 60.6305e3 N/m

이들 하중은 고정 하중이 아니기 때문에 이후 단계에 상속되지 않고, 하중 케이스명에 ‘Temporary’를 추가하여 구분합니다.

Stage 10은 내조가 완공된 것으로 가정합니다. ‘Roof Liner’를 제외한 모든 단열재 하중이 이 단계에 적용됩니다.

Stage 13은 Roof의 첫 번째 층이 타설된 것으로 가정합니다. (Roof ratio for 1^st build에 1이 아닌 값을 정의한 경우), 이때, 타설된 콘크리트는 Ringbeam에 하중으로 작용합니다.

Stage 16은 Roof의 절반이 (Roof ratio for 1st built = 0.5) 시공되고, Roof의 아래 층이 새롭게 활성화됩니다. Stage 14에서는 Roof의 절반에 대한 기하특성값만 적용되고, Stage 17에서는 전체 roof에 대한 기하특성값이 적용됩니다.

Stage 17에서는 Roof의 아래층의 시공이 완료된 것으로 가정합니다. 이 단계에서는 Stage 16에 재하되었던 wet concrete loading이 제거되고, Roof 아래층의 자중이 추가됩니다

Stage 16은 나머지 Roof의 절반이 시공 중이며, 타설된 콘크리트는 앞서 시공 완료된 Roof에 하중의 형태로 작용합니다.

Global Distributed Loading 하중을 사용하여 정의하며, 하중값은 아래와 같이 계산합니다.

Load intensity per unit area = Mass density of roof * 9.81 * 0.5 * Roof thickness
      = 2,500 kg/m³ * 9.81m/s² * 0.5 * Roof Thickness = 12,262 * (Roof Thickness) N/m²

Stage 17은 Roof의 상부 층(Upper part)이 추가로 시공되는 것을 가정합니다. Stage 16에 재하된 wet concrete loading은 제거되고, 새로 시공되는 Roof 부분의 자중이 추가됩니다]

Stage 18, Ringbeam 프리스트레스의 50%가 추가됩니다. (Ringbeam에 대한 횡방향 프리스트레스 하중의 하중계수가 0.5에서 1로 변경됩니다.)

Stage 19는 수직 방향 프리스트레스가 추가됩니다.

Stage 20은 Wall에 대한 모든 횡방향 프리스트레스 하중이 추가됩니다.

Stage 21은 마지막 단계로 모든 구조물이 시공 완료되고 사용 상태의 모든 하중이 적용됩니다

Stage 22는 long-term에 대한 마지막 단계로 long-term PS 하중으로 업데이트됩니다.

‘Roof ratio for 1st built’를 1로 정의하면, 다음의 순서로 시공단계 해석 모델이 구성됩니다.

Stage	Description	Note
No. 1	Annular part
No. 2	1) + Base 1st PS
No. 3	2) + Circular part
No. 4	3) + Slab Part Joined
No. 5	4) + Base 2nd PS
No. 6 ~7	5) + Wall and Ringbeam
No. 8	7) + Ringbeam 1st PS
No. 9	8) + Roof Frame 1
No. 10	8) + Inner Tank Work
No. 11	10) + Roof Frame 2
No. 12	10) + Roof Frame 3
No. 13	10) + Roof Wet Concrete
No. 14	10) + Roof Complete Air
No. 15	14) + Roof Inside Load
No. 16	15) + Ringbeam 2nd PS
No. 17	16) + Vertical PS
No. 18	17) + Horizontal PS
No. 19	16) + Final Short term
No. 20	16) + Final Long term (Long term PS applied)

3.     사용자 업데이트

Construction Sequence

필요한 경우, 히중 및 시공 단계를 추가할 수 있습니다.

아래와 같이 Treeview>Loadcase 탭에서 Copy/Paste 기능을 이용하여 하중을 포함한 하중 케이스(시공단계)를 추가할 수 있습니다.

복사하여 새로 정의한 시공단계에서 activation/deactivation/하중/경계조건 등을 수정할 수 있습니다. 다른 하중 케이스에 적용된 하중도 동일한 방법으로 복사/붙여넣기가 가능합니다.