Strut-and-Tie Model Design Procedure

Strut-and-Tie Model Design Procedure

스트럿 - 타이 모델 설계 절차

1. B 영역과 D 영역 분리 
구조 구성 요소의 어느 영역이 깊은 빔 거동을 나타낼 것으로 예상되는지 또는 전체 구성 요소를 STM을 사용하여 설계해야 하는지 결정합니다.

2. 하중 케이스 정의 
구조 구성 요소에 작용하는 계수 하중을 계산하고, 필요한 경우 단순화 가정을 통해 합리적인 STM에 적용할 수 있는 하중 사례를 개발합니다.

3. 구조 요소 해석 
선형 탄성 거동을 가정하여 구조 요소의 반력을 해석합니다.

4. 전단 사용성 확인을 사용하여 구조 요소 크기 결정
TxDOT Project 0-5253 report에 소개된 전단 사용성 확인을 사용하여 구조 컴포넌트의 초기 형상을 결정합니다.

5. 스트럿 및 타이 모델 개발
스트럿과 타이를 배치하여 구조 요소 내의 실제 힘의 흐름을 표현하고 스트럿과 타이의 힘을 결정합니다.

6. 타이 비율 지정
각 타이에 힘을 전달하는 데 필요한 보강재를 지정합니다.

7. 노드 강도 확인 수행
임계 노드의 형상을 정의하고 각 면의 강도가 STM 분석에서 결정된 적용된 힘에 저항하기에 적절한지 확인합니다.

8. 비율 균열 제어 보강
병형 스트럿의 횡방향 인장 응력에 의해 형성되는 대각선 균열을 억제하기 위해 필요한 균열 제어 보강을 지정합니다.

9. 타이에 필요한 앵커리지 제공
보강재가 노드 부위에 적절히 고정되도록 합니다.

 

 

1. Separate B- and D-regions 
Determine which regions of the structural component are expected to exhibit deep beam behavior or if the entire component should be designed using STM.

2. Define load case 
Calculate the factored loads acting on the structural component, and if necessary, make simplifying assumptions to develop a load case that can be applied to a reasonable STM.

3. Analyze structural component 
Solve for the structural component’s support reactions assuming linear elastic behavior.

4. Size structural component using the shear serviceability check
Determine the initial geometry of the structural component by using the shear serviceability check introduced in the TxDOT Project 0-5253 report.

5. Develop strut-and-tie model
Position struts and ties to represent the actual flow of forces within the structural component, and determine the forces in the struts and ties.

6. Proportion ties
Specify the reinforcement needed to carry the force in each tie.

7. Perform nodal strength checks
Define the geometries of the critical nodes, and ensure the strength of each face is adequate to resist the applied forces determined from the analysis of the STM.

8. Proportion crack control reinforcement
Specify the required crack control reinforcement to restrain diagonal cracks formed by the transverse tensile stresses of bottle-shaped struts.

9. Provide necessary anchorage for ties
Ensure reinforcement is properly anchored at the nodal regions.

 

 

출처: Strut-and-Tie Model Design Examples for Bridges: Final Report  5253-01-1 pp.9