단면 최적화

단면 최적화는 최소한의 물량으로 지정한 설계기준을 만족시키는 단면설계안을 도출하는 것을 목적으로 합니다.

최초 가정된 단면으로 설계검토를 수행한 후, Utilisation(발생 단면력 / 설계강도)이 지정한 설계 기준을 초과하면 더 강한 부재로 교체하고, 지정한 설계기준을 만족하면 경량의 부재로 교체하는 형태의 시행착오를 반복함으로써 최적의 단면설계안을 도출합니다.

최적화 조건 지정

선택할 수 있는 단면 종류 지정

최적화 과정에서, 단면의 종류를 바꾸어 가면서 설계검토를 수행할 때 선택할 수 있는 단면의 종류를 지정합니다.

기본적으로 Pylon Definition에서 지정한 단면들을 대상으로 시행착오를 반복하도록 설정되어 있으므로, 대상 단면의 종류를 변경하지 않는 경우에는 별도로 지정할 필요가 없습니다.

설계 대상 하중 조합 지정

최적화를 수행할 때 고려해야 할 하중조합 들을 지정합니다.

최적화 수행

최적화 조건에서 선택한 각 하중조합별 해석결과로부터 발생 단면력을 추출하고, 현재 가정된 단면형상으로부터 설계강도를 계산하여 각 부재별로 Utilisation을 계산합니다. 가장 큰 값의 Utilisation이 도출된 하중조합(또는 하중케이스)의 결과와 최적화 조건에서 지정한 Utilisation 기준값을 비교하여, 필요한 경우 단면의 종류를 변경시킵니다.

단면의 종류가 변경되면 이에 따라 각 부재에 적용되는 풍압력의 크기가 달라지고, 부재의 강성이 달라지므로, 변경된 조건에 따라 해석을 다시 수행해야 합니다.

이러한 과정을 반복하여 최소한의 물량으로 설계기준을 만족시키는 철탑 단면 설계를 수행합니다.

아래 그림과 같이 단면을 변경하고 결과를 확인하는 과정을 반복하는 최적화 수행 과정 각 단계별 단면 가정 이력과 설계 검토 결과를 확인할 수 있으며, 최종적으로 설계자가 취하고자 하는 설계안을 확정할 수 있습니다.