MIDAS 허용응력증가계수 -> 하중조합Factor로 적용

허용응력설계법에서는 특수한 하중조합에 대해서는 허용응력증가계수를 허용응력에 곱해주어야 하는데, MIDAS에서 단면력을 ENV로 내어 한번에 처리하지 않고 EXCEL 계산서에서 일일히 각 하중조합에 대해 특별한 허용응력을 적용하기가 쉽지 않다.

 

그래서 EXCEL에서 어떠한 허용응력증가계수를 곱해주지 않고 검토하는 대신, MIDAS의 하중조합 Factor를 반영해 주는 방법이 편리하게 사용되고 있다. (이때 EXCEL 계산서에 허용응력증가계수로 나눈 하중조합을 사용하였다고 명기해주는 것이 좋다.)

 

허용응력 증가계수가 1.25 라면

하중조합의 Factor에는 0.8을 집어넣는 식이다.

 

아래는 이에 대한 QNA가 보여서 긁어와봤다. 출처는 이곳이다. http://www.higujo.co.kr/bbs/board.php?bo_table=qna&wr_id=770&page=5 

 

Question :
 
건축구조물이 아닌 구조물들, 예를 들면 가스탱크나 풍력발전기 같은 구조물을 설계할 때 허용응력설계법으로 하는걸 봤습니다. 근데 궁금한 점은 마이다스에서 하중조합시(컴비네이션) 보통 팩터를 0.67로 입력을 하더군요. 이렇게 되면 100KN의 힘을 67%만 작용하는 것으로 본다는 것인지 궁금합니다. usd에선 1.2와 1.6으로 보던 것이 wsd에선 0.67로 보는 것이 궁금합니다. usd가 처짐이나 균열 등의 사용성을 검토하는 목적이 계수와 어떤 관계가 있는 것인지요.
 
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Answer :
 
 
허용응력설계법(Working Stress Design 또는 Allowable Stress Design)은 탄성해석을 근거에 두고 예상되는 사용하중에 대한 개별 효과들을 중첩원리로 조합시켜, 그 중 가장 불리한 응력상태가 구조재료별 파괴응력(항복응력 또는 극한응력)을 안전율(n>1)로 나눈 허용응력을 넘지 않게 부재단면을 산정하는 설계법입니다.
 
이때 허용응력은 설계하중에 의한 존재응력의 허용한계로서, 허용인장응력, 허용전단응력, 허용압축응력, 허용휨응력 등이 있습니다.
 
또한 허용응력은 장기허용응력과 단기허용응력으로 나뉩니다.
 
장기허용응력은 고정하중과 활하중 등 장기간 작용하는 하중에 대하여 부재가 안전하게 지지할 수 있는 하중지지응력의 범위를 나타내는 상한선으로, 일반적으로 허용응력이라 하면 장기허용응력을 말합니다.
 
한편 단기허용응력은 장기하중에 태풍이나 지진 등 단기간 작용하는 하중이 추가되었을 때, 일시적으로 부재의 하중지지능력을 극한상태까지 확대 적용하는 개념으로, 우리나라 강구조설계규준에서는 단기허용응력을 장기허용응력에 1.5를 곱한 값으로 하고, 미국강구조협회(AISC)규준에서는 4/3을 곱한 값으로 하고 있습니다.
 
결론적으로 실무에서는 강구조설계규준인 허용응력설계법 적용 시, 장기허용응력으로 통일하여 사용하는 것이 편리함으로, 장기하중과 단기하중의 조합 시 조합하중을 1.5로 나누어 줍니다. 예를 들어 고정하중(D.L), 활하중(L.L), 풍하중(W.L)이 조합되는 하중조합의 경우, (D.L+L.L+W.L)/1.5 입니다. 결국 이 값은 0.67(D.L+L.L+W.L)이 됩니다.
 
참고로 미국강구조협회(AISC)규준에서는 0.75(D.L+L.L+W.L)가 될 것입니다.
 
오늘은 월요일. 좋은 한 주 되세요. ^^