국내의 구조엔지니어가 합성기둥설계의 실무에 사용하고 있는 기존 국내 상용컴퓨터프로그램들은 구조기준(KBC2016)에 적합하게 설계되지 않고, 기준이 요구하는 모든 사항을 검토하지 않고 있으며, 다양한 합성단면의 기둥을 설계할 수 없다.
여기에 소개하는 ComColumn은 구조기준에 적합하게 합리적으로 설계할 수 있도록 구조설계의 경험이 많은 여러 구조엔지니어와 협의하여 개발한 합성기둥 설계프로그램이다.
국내 소프트웨어 비교
구분 | M | B | ComColumn | ||
설계법 | 매입형 | 콘크리트구조(PM) | 합성구조 | 합성구조 | |
충전형 | 강구조(PM) | 합성구조 | 합성구조 | ||
휨강성 | E·Ieff | KBC2016 | KBC2016 | AISC 360-16 | |
소요강도 | 안정성 | X | X | ● | |
설계강도 | 압축, 인장, 전단, 휨 | ●●●▲ | ●●●▲ | ●●●●● | |
길이방향 수평전단 |
하중도입부 | ▲ | X | ● | |
이외 구간 | X | X | ● | ||
상세요구사항 | 기준요구사항 | X | X | ● | |
상세계산서 | 설계근거 | ● | X | ● | |
매입형 (사각형/원형) |
순수 축력 | ● | ● | ● | |
조합력 | 단주 | ▲(콘크리트구조) | ▲ | ● | |
중간 | ▲(콘크리트구조) | ▲ | ● | ||
장주 | ▲(콘크리트구조) | X | ● | ||
PM 상관도 |
▲(콘크리트구조) | ●? | ● | ||
충전형 (사각형) |
순수 축력 | ● | X | ● | |
조합력 | 단주 | ●(강구조) | X | ● | |
중간 | ●(강구조) | X | ● | ||
장주 | ●(강구조) | X | ● | ||
PM 상관도 |
X | X | ● | ||
충전형 (원형) |
순수 축력 | ● | ● | ● | |
조합력 | 단주 | ●(강구조) | ▲ | ● | |
중간 | ●(강구조) | ▲ | ● | ||
장주 | ●(강구조) | ▲ | ● | ||
PM 상관도 |
X | ●? | ● | ||
설계과정 검증 그래픽 |
X | X | X | ● | |
다양한 종류의 보고서 |
X | X | X | ● | |
비고 | 설계법 일관성 없음 |
비경제적 기준에 부적합 |
|||
X : 적용할 수 없음 |
* AISC 360-16에서 Pe값 산정에 사용하는 휨강성 E·Ieff의 공식이 실험결과를 기반하여 수정되었다. 결과적으로 이전에 비해 C1 값은 증가되고, C3 값은 감소된다. 경제성과 안전성을 고려하여 ComColumn은 이를 반영하였다.
각 소프트웨어의 적용 가능한 단면 종류
구분 | M | B | ComColumn | |
매입형
합성기둥 |
사각형 | |||
원형 | ||||
충전형
합성기둥 |
사각형 | X | ||
원형 |
* 비록 KBC2016과 AISC 360의 충전형 설계조항에 조밀단면 이외에 비조밀단면과 세장단면에 대한 설계방법이 포함되어 있지만 비조밀, 세장 단면은 조밀단면에 비해 매우 비경제적이고, 보와의 모멘트접합부설계조건을 만족시키지 못하고, 강관에 직접 외력도입이 제한적이고, 사각형 강관은 콘크리트 타설압력에 취약하고, 유럽기준이나 일본기준 등은 KBC 2016보다 엄격한 조밀단면에만 적용하므로 ComColumn에는 아직 적용하지 않았다.