구조재료의 고강도화와 건축물의 사용환경 변화에 따라 건축물은 경량화, 대공간화되어 합성보의 적용은 점차적으로 다시 증가될 것이라고 예상된다.
그러나 합성바닥구조의 공사비는 콘크리트구조에 비해 현저히 높다고 인식되어 왔다.
이러한 인식은 설계자의 비합리적인 구조계획과 국내 기존 상용컴퓨터프로그램들이 구조기준(KBC2016)에 적합한 최적설계를 할 수 없기 때문이다.
여기에 소개하는 ComBeam은 국내 구조 기준 및 해설과 해외기준의 중요 고려사항도 고려하여 합성보를 최적화하여 설계할 수 있도록 새로운 개념으로 개발된 컴퓨터프로그램이다.
이 프로그램에 의한 합성보의 최적화설계는 현재의 기존 국내 상용프로그램에 의한 최적화설계보다 약 20% 이상의 강재량을 절감할 수 있다.
AISC Example(ver 15)와의 비교 예
AISC의 Design Examples (ver 15)에 있는 예제 및 Steel Design (15 edition)에 있는 예제와 비교하여 소프트웨어의 정확성을 검증하였다. 다만 Design Examples에서는 3자리 유효 숫자를 사용하고 ASTM H형강의 Fillet 치수가 KS와 다소 차이가 있어 공학적으로 의미 없는 정도의 매우 작은 오차가 발생하였다. AISC Examples이 3자리 유효숫자를 사용함을 고려할 때 ComBeam의 설계 값이 더 정확하다. 이외 가능한 한 많은 조건들을 포함한 검증용 예제들을 통해 소프트웨어의 정확성을 확인하였다.
| 구분 | 등분포하중 (Ex I.1) | 2점 집중하중 (Ex I.2) | |||
| Program AISC |
차이 | Program AISC |
차이 | ||
| 합성전 | Isx | 0.997 | -0.003 | 0.998 | -0.002 |
| AsFy | 1.000 | 0 | 0.999 | -0.001 | |
| ΦMn,steel | 1.001 | 0.001 | 1.001 | 0.001 | |
| ΦVn | 0.999 | -0.001 | 1.0 | 0 | |
| ΔDL | 1.002 | 0.002 | 1.004 | 0.004 | |
| 합성후 | a | 0.978 | -0.022 | 0.994 | -0.006 |
| d1 | AISC a표이용 | ? | 1.0 | 0 | |
| d2 | AISC a표이용 | ? | 1.004 | 0.004 | |
| d3 | 1.0 | 0 | 1.0 | 0 | |
| ΦMn | 0.995 | -0.005 | 0.988 | -0.012 | |
| ILB | 0.991 | -0.009 | 0.994 | -0.006 | |
| ΔLL | 1.013 | 0.013 | 1.004 | 0.004 | |
차이발생 이유
- 3자리 유효 숫자를 사용
- ASTM H형강의 Fillet 치수가 KS와 다소 차이가 있음
