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강상자형 교량의 BIM기반 내진해석 프로세스
Seismic Analysis Process of Steel Box girder Bridge based on BIM 원문보기

한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea, v.24 no.4, 2011년, pp.421 - 428  

이헌민 (성균관대학교 건설환경시스템공학과) ,  이진경 (성균관대학교 건설환경시스템공학과) ,  유재명 (성균관대학교 건설환경시스템공학과) ,  신현목 (성균관대학교 건설환경시스템공학과)

초록
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국내 토목분야의 건설산업에서는 비효율적인 의사소통으로 인하여 발생하는 업무전환 단계에서의 정보누락 및 그로 인한 비용손실 등의 문제점을 해소시키기 위한 획기적인 해결책으로 BIM의 도입이 대두되고 있다. BIM은 구조물의 생애주기 전 단계에서 발생되는 모든 정보들을 3차원 파라메트릭 CAD와 연계된 3차원 정보모델을 통하여 관리하여 정보활용의 효율성을 극대화시킨다. 본 논문에서는 BIM기반의 교량건설 프로젝트의 구조설계 업무에서 사용할 목적으로 강상자형 교량의 3차원 정보모델을 활용한 내진해석 프로세스를 제안하였다. 또한 3차원 정보모델의 속성정보들이 구조적 데이터를 내재할 수 있도록 하기 위하여 3차원 모델링작업이 구조설계 업무를 통하여 결정되는 정보들을 활용하여 이루어질 수 있도록 하는 프로세스를 제안하였다. 제시된 프로세스는 현재 건설이 진행 중인 강상자형 교량을 적용하여 구성하였다. 또한 프로세스를 적용하여 내진해석의 최종 산출물인 내진계산서의 도출이 가능하다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The communication of each others is lack between planing, design, construction and maintenance in domestic construction industry. This problem makes the omission of information and the loss of cost. So, the introduction of BIM can be the solution about that. BIM manages all information generated dur...

주제어

#3차원정보모델   #내진해석 프로세스   #강상자형 교량  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 건설 산업의 BIM개념 도입의 목표가 생산성과 작업 효율성의 획기적인 제고에 있으며, 이를 토목 구조물의 구조설계 업무에도 도입하기 위하여 이 연구를 수행하였다.
  • 본 논문에서는 탄성해석 및 부재설계 단계를 거쳐 1차적인 내, 외부형상이 결정된 강상자형 교량의 3차원 모델을 활용하여 내진해석을 수행하는 BIM기반의 내진해석 프로세스를 제안하였다. 프로세스 구성을 위하여 적용한 강상자형 교량은 현재 시공 중인 월드컵대교의 남단 연결로인 Ramp-A 구간의 교량이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
국내 토목분야의 건설업무는 어떻게 분할되어 있는가? 국내 토목분야의 건설업무는 기획, 설계, 시공, 유지관리라는 각각의 업무로 분할되어 있다. 각각의 업무는 공동의 목표인 구조물에 관련된 것으로 한정되어 있으나 구분된 각 단계의 뚜렷한 의사소통 수단의 부재로 인하여 효율적인 정보공유가 이루어지지 않고 있는 실정이다.
기존의 구조설계 업무는 어떤 형태인가? 기존의 구조설계 업무는 가정된 형상 및 단면에 대한 구조해석을 수행하여 부재설계안과 해석결과를 구조계산서로 제시하는 형태이다. 이러한 프로세스는 3차원 모델과 관련없이 진행될 수 있는 소지를 가지고 있기 때문에 3차원 정보모델의 활용을 통한 장점을 도입시킬 수 없다.
BIM를 도입한 토목분야의 구조설계 분야의 연구에는 어떤 것들이 있는가? 현재 국내 토목분야의 구조설계 분야에서도 BIM을 도입하여 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 움직임을 보이고 있다. 심창수 등(2007)은 구조물의 3차원 설계패러다임을 맞이하는 시대에 적합한 지침에 대해서 고찰하였으며, 철근콘크리트 교각에 대한 3차원 객체모델의 파라메트릭 설계가 이루어졌다(이헌민 등, 2008; 박재근 등, 2008). 또한 이 모델을 기초로 하여 교각의 설계와 성능을 평가하기 위해 구조해석 프로그램과 연계할 수 있는 인터페이스 프로그램을 개발하였다(박재근 등, 2008). 다음으로 구조형식과 거동특성이 교각과 구분이 되는 교량 상부구조물에 대한 객체모델에 대한 연구가 이루어 졌다(조성훈 등, 2009). 따라서 이 연구는 대상 구조물의 설계 특이성과 데이터 활용 측면을 고려하여 효율적인 토목구조물 설계시스템 개발을 구현하려는 연장선상에 있으며, 구조설계 단계에서 3차원 정보모델을 생성할 수 있는 프로세스를 제안하고 이를 활용하여 강상자형 교량의 3차원 정보모델을 활용한 내진해석 프로세스를 구축하였다.
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참고문헌 (8)

  1. 도로교 설계기준 해설, 대한토목학회 교량설계핵심기술연구단 2008. 

  2. 박재근, 김민희, 이광명, 최정호, 신현목 (2008) 3D 객체 모델과 구조해석 프로그램의 인터페이스 설계, 한국전산구조공학회 논문집 21(2), pp.247-252. 

  3. 박재근, 이헌민, 조성훈, 이광명, 신현목 (2008) Virtual Modeling Data와 비선형 해석 프로그램의 Interface 설계, 한국전산구조공학회 학술대회. 

  4. 심창수, 김용한, 전승민, 곽태영 (2007) 구조물의 3차원 설계 패러다임을 위한 지침에 대한 고찰, 한국전산구조공학회 학술대회, pp.301-306. 

  5. 이명식 (2008) BIM기반 통합설계프로세스의 적용에 관한 제언, CAD & Graphics 7월, CAD & Graphics, pp.126-131. 

  6. 이헌민, 박재근, 김민희, 최정호, 신현목 (2008) Virtual Modeling 기반의 철근 콘크리트 교각 설계에 관한 연구, 한국전산구조공학회 학술대회. 

  7. 조성훈, 박재근, 이헌민, 이광명, 신현목 (2009) 구조해석을 위한 PSC 박스의 객체 정보 모델에 관한 연구, 한국전산구조공학회 학술대회, pp.348-351. 

  8. 조찬원 (2008) 패러다임 전환시대의 실무대응, CAD & Graphics 7월, CAD & Graphics, pp.119-121. 

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