크리프 및 건조수축 해석

1.     Preparation

CRSH 해석은 시간에 따른 Creep과 Shrinkage의 영향을 검토하기 위해 수행합니다.

CRSH 해석은 비선형 creep & shrinkage 재료특성을 사용해야 하며, Attribute > Material > Concrete (Nonlinear) 메뉴를 통해 정의할 수 있습니다.

재료특성 입력 창에서 ‘EN 1992 (2004-2014)’를 선택합니다. 초기 설정값을 그대로 사용하고, 데이터셋 명을 ‘CRSH EN1992’로 정의합니다.

CRSH 속성값을 부재별로 다르게 정의하고자 하는 경우, 데이터셋 명을 다르게 정의합니다.

2.     기본 모델 업데이트

Tank > Add Loading > Creep and Shrinkage…를 실행하면, Creep & Shrinkage 해석에 필요한 하중이 생성되고, 하중 케이스에 적용됩니다. 프리스트레스 하중은 기본 모델 구성 시 정의된 데이터를 참조하기 때문에 추가로 하중을 정의할 필요가 없습니다.

• Age at Activation : 구조재로써 역할을 하기 시작하는 시점의 콘크리트 재령 (ie. 탈형 시점)
• Age when shrinkage begins : 콘크리트를 타설하고 건조수축이 시작되는 시점까지의 시간/ 일수를 의미합니다. EN1992-1-1와 같이 자기수축과 건조수축을 별개로 다루는 설계기준에서 이 값은 건조수축이 시작된 시점을 의미하며, 그 이유는 자기수축은 콘크리트 타설 이후 계속 일어나기 때문입니다. 자기수축과 건조수축을 구별하지 않는 설계기준에서 이 값은 모든 수축이 시작한 시점을 의미합니다.

앞서 정의한 Creep & Shrinkage 재료특성 데이터셋이 선택되었는지 확인합니다.

3.     시공단계 정의 및 하중

CRSH 해석에 정의된 시공단계는 시공단계 해석에 정의된 것과 동일합니다.

 ‘Age’ 속성은 모든 부재에 적용되어 있으며, 각 단계별 시간 간격(Time Gap)과 총 해석 시간(Total Response time)은 각 단계에 정의되어 있습니다.

4.     사용자 업데이트

Loadings

시공단계 해석에서 다룬 것과 같이 필요에 따라 사용자가 일부 하중을 업데이트 할 수 있습니다

Construction Schedule

각 단계의 지속 시간은 10일로 정의되어 있습니다. 이 값은 실제 시공 일정에 맞춰 업데이트되어야 합니다.

각 단계(하중 케이스)는 비선형 설정이 정의되어 있으며, 수정이 필요한 경우 ‘Initial Time’과 ‘Total Response Time’을 모두 수정해야 합니다. 예를 들어, Stage 5와 Stage 6 간의 시간 간격을 15일로 변경해야 하면, 5번째 단계의 비선형 설정이 업데이트되어야 합니다.

Stage 5에 대한 비선형 설정의 초기값은 다음과 같습니다.

• Initial Time Step       : 매 10일 간격으로 해석을 수행합니다.
• Total Response Time : 이 단계에서는 첫 번째 단계 이후로 50일까지 해석을 수행하도록 설정되어 있습니다.

현재 시공 단계가 지속되는 일수는 현재 단계에 정의된 Total response time에서 이전 단계에 정의된 Total response time을 뺀 것과 같습니다.

Total Response Time을 55로 변경하면 이 단계는 기존보다 5일 더 지속되는 것으로 설정됩니다.  (총15 days)

이후 단계에 대한 Total Response Time 역시 수정되어야 합니다. 그렇지 않으면 Stage 6는 5일 동안만 지속되는 것으로 설정됩니다.

요구되는 정확도에 따라 Initial Time Step을 설정할 수 있습니다.작은 Initial Time Step을 정의하면 Creep & Shrinkage 재료 특성이 더욱 자주 업데이트되고, 정확도가 높아집니다. 반면 해석을 수행하는 속도는 이에 따라 증가하게 됩니다.  

Tip

해석에 적용되는 시간의 단위는 File > Model Properties에서 설정할 수 있습니다.

Age

Tank Wizard로 구성한 모델에서는 각 부재가 동일한 Age에 활성화되는 것으로 가정합니다. 가정하고 있습니다. ‘Age’ 속성은 부재가 활성화되는 시점의 콘크리트 재령을 나타냅니다. 즉, 콘크리트 타설 시점부터 탈형 시점까지의 기간을 의미합니다. 각 부재별로 다른 ‘Age’를 적용해야 하는 경우, 다른 ‘Age’ 데이터셋을 정의하고, 해당 부재에 수동으로 적용해야 합니다.