트러스요소(3D Truss Element)
트러스요소는 부재의 축방향으로만 힘을 받을 수 있는 부재나 접촉면의
모델링에 주로 사용된다
1. 일반사항
트러스요소는 2개의 절점에 의해 연결되는 직선으로 정의되어지며, 일반적으로
공간트러스(Space Truss) 또는 대각부재(Diagonal Brace)등을 모델링하는데
사용되며 요소 축방향의 힘만 전달할 수 있다.
2. 요소자유도
요소자유도는 요소좌표계 X방향의 변위 자유도만 가진다.
3. 주요고려사항
트러스 요소는 회전강성이 없어서 양단의 연결절점에서 회전변위에 대한 자유도를
가지지 못하기 때문에 기타 회전자유도가 없는 요소끼리 접하는 절점에서는
해석과정에서 특이성 오류(Singular Error)가 발생한다. 따라서 회전방향강성을
가진 보요소와 연결될 때눈 별도로 특이성 오류를 방지하기 위한 조치가 필요하며
해석 프로그램에 따라서는 오류발생을 방지하고 있는 경우도 있다.
아래 그림과 같이 트러스 요소끼리 연결할 경우에는 불안정구조체가 되지
않도록 주의하여야 한다.
트러스요소로 형성된 대표적 불안정구조체의 예
위의 그림에서, (a)의 경우는 평면방향으로 하중이 가해질 때 하중을지지하여 전달할
수 있는 회전강성이 없기 때문에 불안정구조체가 되며 (b), (c)의 경우에도
마찬가지로 Y-Z 평면에 대해서는 안정적이지만 하중작용방향인 X-Z평면방향의
거동에 대해서는 불안정구조체가 된다.
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