활용사례

철도 배수구의 자동 설계
철도 배수구의 자동 설계

철도 아치 하수로의 자동 설계

  • 스크립트를 사용한 하수로 자동 설계/검토

  • 상세 계산 옵션

  • 보강체 윤곽도

이탈리아 LUSAS 배급업체 Alhambra srl는 엔지니어링 회사 Ingegneri Associati srl과 협력하여 이탈리아 교량 하중 및 철근 콘크리트 설계 기준에 따라 철도 아치 하수로 구조물의 모델링 및 설계/검토를 자동화했습니다. LUSAS 프로그래머블 인터페이스의 스크립팅 기능을 사용하여 하수로 구조물의 해석을 자동화하면 수동 방법에 비해 상당한 시간 절약을 이루게 되며, 해석의 품질 또한 향상되고 상세 해석 보고서도 생성됩니다.

하수로 설계 마법사

하수로 설계 마법사는 하수로 해석에 필요한 모든 데이터를 얻기 위해 여러 사용자 정의 대화상자를 사용합니다. 먼저, 횡단 하수로 지오메트리를 정의하고 물 높이(있는 경우) 및 하수로에 도로가 있는지를 설정합니다. 그 다음, 계획 치수와 구조를 가로질러 있는 철도 선의 각도를 지정합니다. 모든 대화상자에서 오류 검사 및 호환되지 않는 데이터 입력이 제공됩니다. 보다 전통적인 2D 해석을 수행할 수 있는 옵션이 있으며, 1m 폭의 스트립을 고려하거나 두꺼운 쉘 요소를 사용하여 구조의 전체 3D 모델을 정의할 수 있습니다.

일련의 대화상자는 다음과 같은 데이터를 입력할 수 있게 합니다:

단면 속성 대화상자

단면 크기 포함:

  • 트랙 수 및 위치

  • 철도 선과 하수로의 길이 축 사이의 각도

  • 측면과 하수로의 길이 축 사이의 각도

재료 속성

  • 콘크리트 속성 (선형 탄성 재료)

  • 지반 속성 (하중 또는 선형 탄성 스프링으로 모델링)

  • 구조물 아래의 수직 스프링을 위한 다양한 강성(합리화의 변형 사용 가능) 및 수직 벽의 수평 스프링의 가용성


평면 속성 대화상자

원심력, 열 및 수축 작용

  • 주요 또는 보조 철도 선

  • 곡선 철도 선에 대한 옵션, 레일 간의 상대적인 수직 높이 차이 Eb, 및 기차 설계 속도

  • 열 및 수축 작용

입력한 데이터로 LUSAS 모델 파일이 생성되며, 구조는 노드에서 강체 영역을 가지며, 설계 코드에서 요구하는 모든 하중 조건이 포함됩니다. 모든 횡단 작용은 동일 방향으로 작용하는 것으로 간주됩니다.

결과 처리

LUSAS 스마트 하중 조합 기능을 사용하여 이탈리아 철도 교량 설계 코드에 포함된 모든 하중 조합을 포함하며, 글로벌 엔벨로프가 생성됩니다. 

기차 하중은 각 철도 선에 대해 세 가지 가능한 위치에서 고려됩니다 – 하수로의 각 모서리 및 스팬의 중앙에서.


상세 설계/검토 대화상자

설계/검토 옵션

상세 계산이 필요한 모델의 노드를 선택할 수 있습니다. 여기에서 철근 및 콘크리트 설계 응력을 포함한 상세정보, 최소 강철 면적, 평면 배치, 각 부재의 강철 커버에 대한 세부사항을 입력합니다. Wood-Armer 방식을 사용하여 이탈리아 설계 코드의 요구 사항을 준수하는 최소 강철 면적을 예측합니다. 하수로의 선택된 부분에서 횡단 및 종방향 강철 바의 강철 면적을 나타낼 수 있습니다.

보강체 윤곽도

상세 보고서

Microsoft Word 보고서는 하수로 해석에 사용된 데이터 입력 및 하중 조합에 대한 완전한 설명을 제공하며, 이 과정의 속도 향상 및 결과 발표의 품질에 중요한 기여를 합니다. 모든 모델 정보 및 결과 세부사항의 포괄적 목록을 제공하며, 설계 엔지니어가 자신의 의견 및 추가 정보를 추가할 수 있는 기회를 제공합니다. 가장 관련성이 높은 응력에 따라 활성화된 최종 최대 및 최소 엔벨로프의 모든 응력에 대한 윤곽도 및 각 방향 및 구조의 각 부분에 필요한 강철 면적의 윤곽도가 포함됩니다. 상세 응력 계산을 위해 사용자가 선택한 노드가 선택된 경우 이들 또한 보고서에 나열됩니다.

이점

Alhambra srl의 Carlo Margheriti는 이렇게 말했습니다: �우리가 개발한 스크립트는 “단순한” 구조, 즉 철도 아치 하수로의 해석 속도를 상당히 높입니다. 구조물의 정확한 3D 지오메트리와 지지대를 모델링하고, 시방서에서 규정한 모든 하중 조합을 포함시킴으로써 해석 품질이 상당히 개선되었습니다.� 그는 계속해서: �고객의 요구에 부응하기 위해 간소화된 2D 스트립 해석 옵션도 제공되어, 동일한 설계 가정을 사용하는 제3자의 계산을 점검하거나 평가하는 데 도움을 줍니다.�

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