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문제 정의
- 본 연구는 구조상세설계 단계의 BIM 모델 생성 자동화에 관한 연구를 수행하였다. 전강도설계법에 근거한 접합부 구조 설계 결과를 라이브러리 D/B로 구축하고, 구조 상세모델링 단계에서 구축된 라이브러리 D/B를 이용하여 접합부 모델을 자동 생성할 수 있는 모듈을 개발하였다.
- 본 연구에서는 라이브러리 D/B와 API를 이용한 접합부 자동 생성 모듈의 구축을 효과적으로 수행하기 위하여 접합부의 파라미터 분석을 선행하였다. 파라미터의 분석을 위한 과정은 그림 5와 같다.
- 주골조의 구조해석 및 설계는 MIDAS/Gen을 통해 수행하였으며, 구조설계 결과가 반영된 모델은 구조상세 설계 시스템으로 호환되어 자동 생성된 것으로 하였다. 본 연구에서는 접합부의 3D 모델링 부분만을 수행하는 것으로 한다. 대상 모델은 보와 기둥으로 구성된 모멘트 골조 시스템으로 기둥과 보의 접합으로는 Bracket과 Split-T 접합부를, 기둥과 기둥의 이음으로는 Column Splice 접합부를 적용하였으며, 주각부의 접합은 제외하였다.
- 이에 본 연구에서는 현재 국내 실무에서 가장 범용적으로 적용되고 있는 구조상세설계를 위한 BIM 모델링 어플리케이션을 대상으로, 벤더에서 제공하는 오픈 소스인 OpenAPI를 이용하여 시스템의 기능과 모델 D/B를 직접 컨트롤 할 수 있는 서드 파티 어플리케이션(3rd Party Application)의 개발을 통해 이러한 문제점들을 해결하고자 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 전강도설계법에 근거한 철골 접합부의 구조설계 결과로 부터 3D 모델링의 입력 변수와 표준접합상세지침을 고려하여 라이브러리 D/B를 구축하고, 이를 활용하여 구조적 안정성이 확보된 접합부 모델을 자동 생성할 수 있는 모듈의 개발을 통해 모델링 과정에서 요구되는 여러 절차들을 통합하고, 발생되는 데이터를 일괄 처리할 수 있는 자동화 시스템의 구축을 목적으로 한다.
- 하지만 이와 같은 연구들은 실무에 적용되기 위해서는 사용측면이나 기능면에서 보다 실질적인 접근이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 현재 국내 실무에서 가장 범용적으로 적용되고 있는 구조상세설계를 위한 BIM 모델링 어플리케이션을 대상으로, 벤더에서 제공하는 오픈 소스인 OpenAPI를 이용하여 시스템의 기능과 모델 D/B를 직접 컨트롤 할 수 있는 서드 파티 어플리케이션(3rd Party Application)의 개발을 통해 이러한 문제점들을 해결하고자 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 전강도설계법에 근거한 철골 접합부의 구조설계 결과로 부터 3D 모델링의 입력 변수와 표준접합상세지침을 고려하여 라이브러리 D/B를 구축하고, 이를 활용하여 구조적 안정성이 확보된 접합부 모델을 자동 생성할 수 있는 모듈의 개발을 통해 모델링 과정에서 요구되는 여러 절차들을 통합하고, 발생되는 데이터를 일괄 처리할 수 있는 자동화 시스템의 구축을 목적으로 한다.
가설 설정
- ① 접합부 설계는 주골조 설계와 분리되어 진행되므로 업무의 연속성이 단절된다.
- 접합부의 구조계산은 완료된 것으로 가정하며(*),1)구조계산과정과 도면 작성과정은 연구의 범위에 포함하지 않는다. 또한 주골조의 구조 해석모델과 상세설계를 수행하기 위한 주골조 모델은 서로 호환되어 자동 생성된 것으로 가정하며, 접합부의 3D 모델링 부분만을 다룬다.
- 본 연구에서 사용된 구조상세설계 시스템은 현행 실무에서 주로 사용 중인 Tekla Structures를 이용하였다. 접합부의 구조계산은 완료된 것으로 가정하며(*),1)구조계산과정과 도면 작성과정은 연구의 범위에 포함하지 않는다. 또한 주골조의 구조 해석모델과 상세설계를 수행하기 위한 주골조 모델은 서로 호환되어 자동 생성된 것으로 가정하며, 접합부의 3D 모델링 부분만을 다룬다.
- IDEFΦ를 이용한 프로세스 모델링 기법은 업무의 절차를 추상화하여 모델링하고 작성된 모델의 체계적인 분석을 통하여 문제점을 추출하여 개선된 프로세스의 제시를 목적으로 한다. 프로세스 분석에 앞서 구조설계 및 상세설계의 단위업무에 사용되는 모델은 서로 호환된 것으로 가정하였다. 그림 3은 IDEFΦ의 Parent(A1) 수준의 다이어그램으로 구조상세설계에 대한 주요 업무(Activity)를 대상으로 전반적인 프로세스를 나타내고 있다(엄진업, 2009).
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