기둥은 건물전체의 안정성에 큰 비중을 차지하고 있으므로 유의해서 설계하여야 한다. 그러나 국내의 기존 상용컴퓨터프로그램들은 구조기준(KBC2016)에 적합하게 설계되지 않고, 기준이 요구하는 모든 사항을 검토하지 않으며, 횡력 저항 부재의 소요강도를 산정하기 위한 안정성설계를 적용할 수 없거나 적용하기 어렵다. 여기에 소개하는 SteelColumn은 구조기준에 적합하게 합리적으로 설계할 수 있도록 구조설계의 경험이 많은 여러 구조엔지니어와 협의하여 개발한 강재 기둥 설계프로그램이다.
구조기준은 횡력에 저항하는 휨-압축부재의 소요강도는 골조의 안정성을 확보하기 위한 2차효과(P-Δ와 P-δ)를 포함하도록 요구하고 있다. SteelColumn은 사용자가 사용한 해석법에 따라서 소요강도를 결정하고 제한 사항을 검토한다.
강재기둥 설계용 상용 컴퓨터프로그램 비교표
| 구분 |
M | B | SteelColumn | ||
| 설계법 |
LRFD | LRFD | LRFD | LRFD | |
| 설계기준 | KBC2016 | KBC2016 | KBC2016, AISC360-16 | ||
| 소요강도 | 안정성 | X | X | ● | |
| 설계강도 | 압축, 인장, 휨, 전단 | ▲●▲● | ▲●▲● | ●●●●● | |
| 상세계산서 | 설계근거 | ● | X | ● | |
| PM 상관도 | 안정성 설계고려 | X | X | ● | |
| H 형강 | 압축 | 비세장 | ● | ● | ● |
| 세장 | ▲ | ▲ | ● | ||
| 휨 | 조밀 | ● | ● | ● | |
| 비조밀 | ▲ | ▲ | ● | ||
| 세장 | ▲ | ▲ | ● | ||
| 조합력 | ●? | ●? | ● | ||
| 사각형 강관 | 압축 | 비세장 | ● | ● | ● |
| 세장 | ▲ | ▲ | ● | ||
| 휨 | 조밀 | ● | ▲ | ● | |
| 비조밀 | ▲ | ▲ | ● | ||
| 세장 | ▲ | X | ● | ||
| 조합력 |
●? | ●? | ● | ||
| 원형 강관 | 압축 |
비세장 | ● | ● | ● |
| 세장 | ▲ | ▲ | ● | ||
| 세장제한초과 | ▲ | ▲ | 적용 금지 | ||
| 휨 |
조밀 | ● | ● | ● | |
| 비조밀 | ▲ | ▲ | ● | ||
| 세장 | ▲ | ▲ | ● | ||
| 세장제한초과 | ▲ | ▲ | 적용 금지 | ||
| 조합력 |
●? | ●? | ● | ||
| 기타 단면 | ㄷ형강, 앵글 등 | 미확인 | 미확인 | X | |
| 최적화 자동설계 | 부재 단면 선택 | ▲ | ▲ | ● | |
| 설계과정 검증 그래픽 |
화면 | X | X | ● | |
| 다양한 종류의 보고서 |
파일 | X | X | ● | |
| 비고 | 기준에 부적합 | 기준에 부적합 | |||
| X : 적용할 수 없음 ●: 적용할 수 있음 ▲: 적용할 수 있으나 맞지 않음 ●?: ▲으로 인해 맞지 않음 |
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* AISC 360-16에서 안정성설계, 각종 횡좌굴공식, 세장요소가 있는 단면의 부재의 압축강도 및 휨강도, 각형 강관의 설계법 등이 수정되었다. 경제성과 안전성을 고려하여 SteelColumn에 이를 반영하였다.
* 구조기준에서 제한한 직경두께비를 초과하는 원형강관단면부재는 SteelColumn에 적용할 수 없다.