한계상태설계법 본격 시행 SL - TION 변경되는 기준 한계상태 ... ·...

2015. 1. 1한계상태설계법 본격 시행TOTAL

SOLU-TIONBASED ONLIMITSTATE DESIGN

Civil LSD+Why

변경되는 기준 한계상태설계법이제, 준비하셔야 합니다

AASHTO-LRFD Eurocode 신뢰도 기반 설계기준

한계상태설계법Limit State Design

부재의 극한/한계 내력 > 극한/한계하중에 의한 부재력

LSD는 부재, 상세요소의 극한내력강도 또는 한계내력에 기초를 두고 극한/한계하중에 의한

부재력이 부재의 극한/한계 내력을 초과하지 않도록 하는 설계법입니다.

구조 신뢰성 이론 기초

[국 외] [국 내]

주요 선진국의 신뢰도 기반 설계법 적용 시기

LSD의 하중 및 저항 관련 설계안전율 결정은 종래의 설계법과 같이 주로 오랜기간의 경험에만

의존하여 확정적으로 결정하지 않고, 하중과 저항에 관련된 모든 불확실성을 확률 통계적으로 처리하는 구조

신뢰성이론에 기초하여 결정합니다. 따라서, 일관성 있는 적정수준의 안전율을 확보할 수 있어 구조물의

신뢰도를 높일 수 있는 보다 합리적이고 새로운 설계법입니다.

현재 AASHTO-LRFD, Eurocode 및 신뢰도 기반의 설계법을 세계

대부분의 국가에서 사용하고 있으며, ISO2394 (구조물의 신뢰성에 관한

일반 원칙)을 기반으로 설계기준의 국제표준화가 가속되고 있습니다.

※구조 신뢰성 이론

확률 및 통계의 기본 이론을 바탕으로

구조물의 계획, 설계, 시공 및 유지

관리에 발생하는 불확실성을 객관적인

방법으로 고려함으로써 합리적인

구조물의 신뢰도를 확보

1970 1980 1990 1994영국(BSI) 캐나다(Ontario) 유럽(CEN) 미국(AASHTO)

국내 설계법의 발전

국제표준체계에 부합하는 설계기준을 확보하고 국내 건설기술의 선진화와

경쟁력을 위해 2012년 1월에 도로교 설계기준(한계상태설계법)이 제정

되었고 2015년 1월부터 의무화 됩니다.

허용응력설계법(ASD)

강도설계법(USD)

한계상태설계법(LSD)

세계 추세는 신뢰도 기반의 한계상태설계법 입니다.

한계상태설계법(LSD)이 탑재된 유일한 솔루션 Civil LSD+

한계상태설계법(LSD)이 탑재된 유일한 솔루션 Civil LSD+

한계상태설계법지금 준비 하셔야 합니다.

2015년부터 모든 토목구조물에 의무적용 되는

Civil LSD+ 가 여러분의 고민을 해결해 드리겠습니다.2015년 1월 1일, 대한민국의 설계기준이 바뀝니다.

국내 설계시장에 처음 도입되는 한계상태설계법(LSD)은 하중과 저항에 관련된

모든 불확실성을 확률 통계적으로 처리하는 신뢰성이론에 기초하고 있습니다.

따라서, 일관성 있는 적정수준의 안전율을 확보하여 구조물의 신뢰도를 높일

수 있어 합리적인 설계법이나, 기존 Software 또는 수계산으로는 국내 특성에

맞는 하중모형(이동하중, 피로하중, 충격계수)과 재료별 특성을 반영한 구조해석은

결코 해결할 수 없습니다.

마이다스아이티는 10여년 전부터 한계상태설계법을 대비해 왔으며, 2013년

Civil LSD 출시, 2014년 Civil LSD+를 출시하며, Steel, RC, PSC 등 다양한

토목구조물에 한계상태설계법을 완벽히 적용시킬 수 있도록 프로그램을 개발

하였습니다. Civil LSD+는 변화하는 환경에 최적의 도움을 줄 수 있는“유일한

해석 및 설계 솔루션”이 될 것입니다.

2012. 01 국내 한계상태설계법(LSD) 제정 / 2015년 부터 설계의무화 공표

2012. 11 한국도로교통협회 주관 한계상태설계법 기술강좌 개최

2013. 01 한계상태설계법 시범적용 공구 확대 (함양 - 울산간 도로공사 실시설계 30여 공구)

2013. 04 Civil LSD 출시 (RC, Steel, Strut - Tie)

2014. 03 Civil LSD+출시 (PSC, PSC / Steel Composite 추가)

2014. 07 도로교 설계기준 한계상태설계법 설계 예제집 출간 (한국도로교통협회)

2015. 01 한계상태설계법 의무적용 시행

History of Civil LSD+Civil LSD+ 국내 보급율 80%(2014년 12월 예상)

< 국토해양부 공고 제2012 - 61호 >

2013. 04 2014. 08 2014. 12

20 Lic

362 Lic

560 Lic 예상

도로교설계기준 2012 (한계상태설계법)


WHY Civil LSD+ 2015.1.1. 한계상태설계법 본격 시행

04

공통사항

1. 재료 및 단면

차별화 기능Civil LSD+

1. 1 재료

2. 2 충격계수 적용

1. 2 단면

•도로교 설계기준 2012 (한계상태설계법)에서 제시하는 재료물성치 DB 제공

•강종에 따른 탄성계수(E)와 허용응력값(fa) 변경 및 추가 가능

•적용식에 의한 차선별 적용 → 부재 위치별 충격 계수 적용

* 신축이음부에는 충격계수 70%, 신축이음부 이외의 구간에는 25% 적용

•Civil 2012+ 이전 : 임의형상 강재 / PSC합성교 / 임의형상 PSC단면

• : 한계상태설계법으로 변경되면서 가장 부각되고 있는 개구제형(Open Box) 강합성 단면 추가지원

[ LSD 기준 재료 DB ]

< 도로교설계기준 2010 >


[ 도로교설계기준 한계상태설계법 3.6절 ]

그림 3.6.1 표준트럭하중

[ LSD 단면 DB ]

2. 적용하중 2. 1 트럭하중•기존 3축 트럭하중에서 4축 트럭하중(KL-510)으로 변경


표 3.7.1 충격하중계수. IM

옵션을 통해 위치별 충격계수를 변동 고려 가능!


WHY Civil LSD+

05

공통사항차별화 기능Civil LSD+

2. 3 차로하중

•도로교설계기준 2010 : 등분포하중 + 2개의 집중하중(가장 큰 부모멘트를 유발시키는 위치)

•도로교설계기준 2012 : 설계차랑활하중(표준트럭하중의 75% + 표준차로하중)(단, 표준트럭하중에는 충격계수 25%을 적용해야 하며,

표준차로하중은 영향선 지간에 따라 변동분포하중 적용)

•도로교설계기준 2010 : 콘크리트 구조물의 압축부 철근을 무시

•도로교설계기준 2012 : 콘크리트 설계가 재료개념의 Eurocode를 기반으로 변경되면서

거더 및 슬래브에 배치되는 철근의 영향까지 모두 고려하여 설계강도를 구해야 함

따라서, LSD+는 개정된 설계 기준에 따라 모든 재료의 영향을 반영하여 해석하는 차별화된 제품입니다.


3. 합성교 해석

* 해석 또한 수많은 철근 및 텐던을 고려한 단면특성치가 반영된

해석이 필요!

Mn > Mu

설계차량 활하중

표준트럭하중의 75%(충격계수 25% 적용)

표준차로하중(지간 별 변동분포하중)

도로교한계상태설계법(KSCE -LSD2012)

조합 차로하중

2015.1.1. 한계상태설계법 본격 시행

표 3.6.3 표준차로하중


L=40mL=85m

w=12.7kN/m

w=11.9kN/m

(한계상태설계법)

•Civil 2012+ 이전 : 시공단계해석시 거더의 철근 및 텐던만 고려

• : 슬래브에 배치된 철근까지 반영된 강성으로 해석

(한계상태설계법)

+

=

구조물 지간이 아닌 영향선 해석을 통한 영향선 지간 체크 필요

1. 중립축 산정 임의형상 단면에 대한 중립축 산정

(설계법 변경으로 인하여 재료계수 도입)

•임의형상 단면에 대한 콘크리트 응력 블록 재 산정 필요

•수많은 철근 영향 고려

•도입된 텐던의 영향 고려

→ LSD+는 반복시산법을 통하여 철근 및 텐던, 그리고

콘크리트의 모든 영향이 고려된 합리적인 중립축을 산정!

2. 전단강도 산정 2. 1 PSC합성교 콘크리트 전단강도

•합성교의 콘크리트 전단강도 기준 미 제시 → Eurocode2의 기준 반영

임의형상 PSC 단면

여기서, 는 콘크리트 재료계수

는 철근 재료계수

※ 중립축을 기준으로 각 전단강도가 산정되기 때문에 임의형상 합성교의 중립축 산정은 꼭 필요합니다.

합성 전 하중에 의한합성 도심의 전단강도

+ =합성단면의

추가 전단강도

PSC합성교콘크리트 전단강도

배근된 많은 양의 철근 고려


06

Concrete차별화 기능Civil LSD+


표 5.2.1 재료저항계수

도입된 텐던 고려

1. 3D P-M 상관도를 통하여 M-M Curve 추출

2. M-M Curve를 이용하여, 소요응답수정계수 산정

3. 소요응답계수를 통하여 단부구역 및 그 이외의 철근량 검토 수행

계산서 Sample

3D P-M 상관도 소요 응답수정계수 산정

3. 기둥의 연성도 설계

3. 1 설계기준의 변경

3. 2 연성도 내진설계과정

•기존 도로교설계기준 2010에서는 부록편에 수록

→ 도로교설계기준 2012 (한계상태설계법)에서는 필수 검토사항!

* 연성도 개념을 적용하여 기존의 설계법 보다 더욱 경제적이고 효율적인 단부구역설계를 수행할 수 있습니다.

→ Civil LSD+는 연성도 내진설계과정을 정확하게 반영한 계산서 제공

기둥 축력을 고정시킨 Mn을 구해야함!

M-M Curve

WHY Civil LSD+

07

Concrete차별화 기능Civil LSD+

2015.1.1. 한계상태설계법 본격 시행

< 단부구역 검토 > < 단부이외구역 검토 >

콘크리트 전단강도 (Vc)

심부구속 전단철근 전단강도 (Vs)

축력에 의한 전단강도 (Vp)

전단철근 전단강도 (Vs)

콘크리트 전단강도 (Vc)

1. 곡선교 설계

• 기존에는 합성 전 / 후에 대한 개념없이 DC, DW만 구분

→ Erection Load가 1개만 있어도 문제가 없었습니다.

• 도로교설계기준 2012 (한계상태설계법)에서는 강합성교의 합성 전 / 후 하중에 대하여 구분이 필요!

→ Erection Load를 2개 이상으로 분리할 수 있게 반영하여, 기준에 맞는 설계가 가능합니다.

2. 하중조합 도로교설계기준 2012 (한계상태설계법)에서는 강합성교의 합성 전 / 후 부재력에 하중계수를 다르게 고려해야 함

합성 전 / 후 설계부재력으로 구분이 안됨

설계법 변경 후 합성 후 부재력으로 구분되어야 함

Dead Load고정하중

Erection하중구분1

하중의 종류 합성 전 강재 자중합성 후 중분대 및 방호벽 하중

합성 후 포장 및 시설물 하중

적용 하중계수 DC (1.25) DC (1.25) DW (1.50)

Dead Load고정하중



하중의 종류 합성 전 강재 자중합성 후 중분대 및 방호벽 하중

합성 후 포장 및 시설물 하중

적용 하중계수 DC (1.25) DC (1.25) DW (1.50)

합성 전 합성 후


08

Steel차별화 기능Civil LSD+

•도로교설계기준 2012 : 직선교 설계기준 제공

•AASHTO LRFD 2012 : 직선교 및 곡선교 설계기준 모두 제공

→ Civil LSD+는 직선교 뿐만 아니라 곡선교도 설계가 가능합니다.

※ 해외 현지 기술자의 의견을 반영한 AASHTO LRFD 코드분석을 통한 차별화된 설계기능 제공!

도로교설계기준 2010(허용응력설계법, ASD)

도로교설계기준 2012(한계상태설계법, LSD)

Civil LSD+ (vs. Civil 2012+)설계기준 비교표


09

국가 Civil 2012+ 제공 설계기준 Civil LSD+ 제공 설계기준 비 고

RC

KR

도로교설계기준2010 (KSCE-ASD2010) 도로교설계기준2010 (KSCE-ASD2010)

국내 한계상태설계법 및 콘크리트설계기준에 대한 신뢰도 기반 설계 지원 예정

철도설계기준2011 (KSCE-RAIL-ASD2011) 철도설계기준2011 (KSCE-RAIL-ASD2011)

콘크리트설계기준2012 (KCI-2012) 콘크리트설계기준2012 (KCI-2012)

도로교한계상태설계법2012 (KSCE-LSD12)

US

AASHTO LRFD2002 AASHTO LRFD2002

AASHTO LRFD 2012 이후 버전 지원 예정AASHTO LRFD2007 AASHTO LRFD2007

AASHTO LRFD2012

CN 캐나다 설계기준 (CSA code) 캐나다 코드 제공

ENEurocode2 Eurocode2

Eurocode2의 추가 업그레이드 지원 예정Eurocode2 (임의형상 기둥설계 추가)

RUSnip Code

러시아 신뢰도 기반설계 지원SP Code

PSC

KR


국내 한계상태설계법의 PSC 설계에 대한신뢰도 기반 설계 지원 예정



USAASHTO LRFD2007 AASHTO LRFD2007

AASHTO LRFD 2012 이후 버전 지원 예정AASHTO LRFD2012

CN 캐나다 설계기준 (CSA code) 캐나다 코드 제공

EN Eurocode2 Eurocode2의 추가 업그레이드 지원 예정

RUSnip Code

러시아 신뢰도 기반설계 제공SP Code

PSCComposite

KR 도로교한계상태설계법2012 (KSCE-LSD12)

콘크리트 합성보설계 지원 예정US AASHTO LRFD2012

EN Eurocode2

Steel

KR


국내 한계상태설계법 및 강구조설계기준에 대한 신뢰도 기반 설계 지원 예정



USAASHTO LRFD2002 AASHTO LRFD2002

AASHTO LRFD 2012 이후 버전 지원 예정AASHTO LRFD2012

ENBS code BS code

Eurocode3에 대한 최신 업그레이드 지원 예정Eurocode3

SteelComposite

KR도로교한계상태설계법2012 (KSCE-LSD12)

추후 한계상태설계법 지원 및 업그레이드 예정도로교한계상태설계법2012 개정판

US AASHTO LRFD2012 AASHTO LRFD 지원 및 업그레이드 예정

EN Eurocode4 Eurocode 지원 및 업그레이드 예정

종합설계

건일엔지니어링 경동엔지니어링 다우컨설턴트 대영엔지니어링 대한건설이엔지 도화엔지니어링

동명기술공단종합건축사사무소 동아기술공사 동일기술공사 동해종합기술공사 드림이엔지

벽산엔지니어링 삼보기술단 삼안 서영엔지니어링 선진엔지니어링 세일종합기술공사

수성엔지니어링 유신 제일엔지니어링종합건축사사무소 천마기술단 천일

평화엔지니어링 한가람 한국종합기술 한도엔지니어링 한맥기술 한진개발공사

홍익기술단 화신엔지니어링

Civil LSD+ 주요 보유사 리스트(312개 고객사, 360 License 사용 중)

2014년 7월 21일 기준

공기업 / 건설사

금호건설 삼성물산 삼성엔지니어링 서울도시철도공사 신성건설 에스케이건설

한국도로공사 한국수자원공사 한국시설안전공단 한국철도기술연구원 한라건설 현대건설

화성산업

토목설계

ES다산 강일ENC 건우코퍼레이션 고려이엔시 골든엔지니어링 광명

금전기업사 국일건설엔지니어링 다원이엔씨 담아엔지니어링 대양컨설턴트 대일

대정컨설턴트 덕성 도림이엔지 동남이엔씨 동아지질 동양종합기술공사

디엔아이엔지니어링 디자인그룹오감 매피스엔지니어링 명성엔지니어링 미래기술단 백두엔지니어링

백송엔지니어링 보원 부광엔지니어링 비에스엔지니어링 상지엔지니어링 서우티이씨

선우엔지니어링 설봉코퍼레이션 성신이엔씨 세움이엔씨 수성이엔씨 수엔지니어링

스트루테크날로지 시텍 신도이엔아이 신화엔지니어링종합건축사사무소 씨앤에스이엔지 아름컨설턴트

아이디엠엔지니어링 아이티스타앤컴퍼니 알앤비종합건설 알피에스스트럭처기술사사무소 양지이앤지 에스앤디엔지니어링

에스앤디엔지니어링 에스티오이엔지 에스피이 에쓰이네스트 연이엔지 영광엔지니어링

영광이티에스 오름엔지니어링 옥토기술단 우경케이피이 우리이엔지건축사사무소 유로엔지니어링

이디시엠 이레토목설계ENG 일진인터내셔날 재형엔지니어링 지비티에스엔지니어링 지산구조

천야엔지니어링 천진엔지니어링 청출어람 케이디이엔지 케이탑이엔씨 코벡

태명실업 태명엔지니어링 태인이앤씨 한국교량개발연구소 한디엔씨 한마음건설

한백종합기술공사 한북기술단 한일이앤씨 해울이앤씨 헥코리아 혜인이엔씨

효광엔지니어링 효진엔지니어링 휴다임건축사사무소

전문시공사

길교이앤씨 노빌테크 동방엔지니어링 디엠엔지니어링 리다산업 마성건설

만세코리아 범진이엔씨 부흥시스템 비비엠코리아 비엔지컨설턴트 비티엠이엔씨

삼영엠텍 삼표건설 삼호코넨 서진기계 석정건설 성환이앤씨

에스앤씨산업 에스코알티에스 에스코이엠씨 엔티에스이앤씨 우경건설 유니슨이테크

인터컨스텍 장헌산업 지승컨설턴트 지아이에프 케이블텍 코비코리아

큐빅스 평산에스아이 피디티이엔씨 한국피시 해동브릿지 협성엔지니어링

홍지디씨에스 효진건설 휴먼브릿지

진단

거송컨설턴트 건설방재기술연구원 다음기술단 대흥이엔지 리플래시기술 성안기술단

세안안전진단 오케이컨설턴트 우성이엔씨 유원이앤씨 제이엘건설연구소 중부구조안전기술단

토건테크 피앤비엔지니어링 하이콘엔지니어링 한국건설품질연구원 한길종합엔지니어링


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Civil LSD+

SPECIAL TRAINING

문제발생에 대한 정확한 해결 질문과 답변 게시판은 kor.midasuser.com/Civil > 기술상담 > 질문과 답변에 위치해 있으며,

모델파일을 분석한 상세한 답변으로 해석 및 설계 업무 중 발생된 문제에 대한 정확한 해결이 가능합니다.

PSC교 설계

PSC합성 거더교 설계강교 설계

콘트리트교 설계

강합성 거더교 설계

Civil LSD+를 이용한구조설계

Civil LSD+

맞춤형 실무교육 LSD 교육의 특징•이론 및 실무적용 교육(설계흐름 완벽 이해 중점)•모델링부터 구조계산서까지 즉시 실무에 적용 가능한 따라하기 중심교육•RC, Steel 교육, PSC, 합성거더 교육을 통한 LSD 설계법 완벽 이해•Civil LSD+ 구매 고객에 한해 무상제공

RC, Steel 교육•콘크리트 / 강재 구조물에 대한 해석 및 설계를 위한 설계 Flow가 중점이 되는 상세교육 실시•계산서의 설계순서 별 추가설명을 통한 콘크리트 / 강재 LSD 설계 개념 이해 증진

PSC, 합성거더 교육•PSC / PSC 합성교량의 해석 및 설계를 위한 가이드 제시•강합성 교량의 해석 및 설계를 위한 가이드 제시•해외설계기준과의 비교를 통한 LSD 개념 이해


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