모델링

여섯 개의 상호 연결된 점프 형성 벽이 구조의 중앙 코어를 형성합니다. 벽은 주로 200mm 두께로, 몇몇은 300mm 및 400mm 두께를 갖습니다. LUSAS Civil & Structural를 사용하여 코어를 모델링 할 때 3D 두께 쉘 요소가 벽을 나타냈습니다. 각 층의 코어에서 가상의 수평 하중을 적용하고 전반적인 수평 x 및 y 방향에서 제약 조건을 지정하기 위해 각 바닥 수준에서 조인트 요소가 사용되어 구조물의 변형을 고정하였습니다. 이러한 특별 지지 조건은 수직 z 방향의 제약이 제거되어 수직 변형이 건물 평면에서 다양하게 진행될 수 있도록 하였습니다. 각 코어 벽의 각 ‘리프트’ 요소는 모델 작성 과정을 단순화하고 결과를 보기 위해 각 코어 수준을 개별적으로 표시할 수 있도록 그룹화되었습니다. 총 40,000개 이상의 두께 쉘 및 조인트 요소가 코어 모델링에 사용되었습니다. 전체 코어의 전반적인 모델 외에도 서비스 홀 및 단일 및 이중 잭 포켓이 포함된 200mm 벽의 선택된 개구부 주변의 응력 집중 가능성을 조사하기 위해 고체 요소를 활용한 국부 모델들이 사용되었습니다.

하중

다섯 개의 개별 하중 케이스가 코어 자체 중량, 균일 분포 하중, 고정하중 및 사용하중, 그리고 북쪽, 남쪽, 동쪽 및 서쪽 방향으로 작용하는 특정 값의 가상 하중을 각 층에 적용하였습니다. 이러한 하중 케이스를 결과 처리 단계에서 결합하고 계수화하여 아홉 개의 설계 하중 조합이 형성되었습니다. 이 조합에서 각 코어 수준에 대한 결과 변위, 평면 전단 응력 결과 및 직접 막 구조 응력이 산출되어 클락 니콜스 마르셀의 설계를 도왔습니다.

결과

본 프로젝트의 모델이 복잡하여 9개의 하중 조합, 22개의 개별 층 및 많은 수의 벽 이기 때문에 두꺼운 쉘 요소의 최상부, 중간부 및 하부 표면에서의 실제 응력을 출력하는 것은 많은 결과 플롯이 필요하게 됩니다. 따라서 결과를 단순화하기 위해 응력 결과의 등고선 플롯을 생성하였습니다. 이를 통해 이용자는 각 벽의 특정 위치에서 응력 결과 값을 해당 벽 두께로 나누어 실제 응력을 얻을 수 있습니다.

코어의 모든 벽에서, 그리고 모든 하중 조합에 대해, LUSAS Civil & Structural 해석에서 제공된 응력 범위는 덜 발전된 계산 방법에서의 예측과 비교하여 잘 일치하였습니다. 직접 압축 응력 결과는 두꺼운 벽 섹션에서 가장 큰 크기가 발생한다는 것을 확인하였습니다. 또한 일부 200mm 벽은 동일한 두께의 다른 벽보다 현저히 높은 응력 수치를 보였으며, LUSAS의 능력으로 단계별 응력 결과를 생성하고 불균형 벽 하중을 강조 표시할 수 있었습니다. 이는 이러한 类型의 코어 벽 구조물에 적합한 벽 두께에 대한 유용한 지침을 제공할 수 있습니다.