옵션 1은 Cross H + Box, 옵션 2는 Cross H + Box + 대각사재, 옵션 3은 Cross H + Box + 대각사재 + 수평스티프너입니다. 1안은 중앙 Cross가 주된 전달경로를 형성하고 좌우 BOX 외판이 함께 거동하는 구조로 해석합니다. 2안은 Cross와 대각사재가 함께 하중을 분담하는 구조입니다. 3안은 Cross + 대각 + 수평스티프너가 결합된 다중 전달 구조입니다. 보 H-700x300 이상은 수평스티프너를 포함한 옵션 사용을 권장합니다.
입력
Cross H 기둥
Cross H 기둥은 동일 H형강 2개가 직교한 것으로 보고, 1개 H형강 면적 Ah = 2·Bc·tfc + (Hc-2·tfc)·twc, 전체 기둥면적 Acol = 2·Ah를 사용합니다.
보부재(Box 또는 Roll H) 및 공통 하중
1층 기둥처럼 별도 축하중이 없고 보에서 바로 타는 경우에는 기본값 0을 사용합니다. 별도의 기둥축력이 있으면 그 값을 직접 입력합니다.
hs는 Cross plate가 실제로 힘을 전달하는 유효 높이입니다. 기본값은 hs ≈ Hc - 2·tfc를 사용하며, 보 플랜지 레버암 (Hb - tfb)과는 다른 개념입니다.
Box 보는 Tu = Mu / (d - tb), Roll H 보는 Tu = Mu / (Hb - tfb), 설계모멘트는 Mu = βm·Fy·Zx로 계산합니다. 보 Roll H 목록은 H400x200부터 H900x300까지 포함했습니다.
기둥 직접축력 Pu는 접합부에 별도로 작용하는 축하중만 입력합니다. 1층 기둥처럼 추가 축하중이 없으면 Pu = 0으로 두고, 보에서 전달되는 효과는 접합부 인장력 Tu 계산으로 별도 반영합니다.
1안 전용 입력
1안은 중앙 Cross가 주된 전달경로를 형성하고 좌우 BOX 외판이 함께 거동하는 구조입니다.
2안 전용 입력
2안은 중앙 Cross가 더 직접적인 하중경로를 가지며, 좌·우 대각사재는 경사 및 중심선 이격(150 mm) 효과로 유효강성이 감소하는 자동분담 구조입니다.
3안 전용 입력
3안은 수평스티프너가 외판 국부변형을 억제하고 대각경로 강성을 증대시키는 구조입니다. 수평스티프너가 충분히 강할수록 대각경로 분담이 증가하므로, 3안은 고정 분담비가 아니라 kv, kd, kh를 사용한 자동 분담 모델을 적용합니다.
개념도 및 계산 결과
DATA1은 일반 사용자용 요약 계산서입니다. 주요 계산근거와 최종 판정 위주로 정리합니다.
요약 결과표
항목
결과
허용값
이용률
판정
본 계산은 상대적 강성과 접합 상세를 바탕으로 한 1차 검토입니다. 실제 설계 시에는 용접, 패널존, 국부좌굴, 상세 접합부 거동을 별도 검토해야 합니다.