[논문]BIM 기반 골조 물량산출 및 도면생성 모듈의 설계와 구현

이병권; 김치경

BIM 기반 골조 물량산출 및 도면생성 모듈의 설계와 구현
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이병권 (창민우구조컨설탄트) , 김치경 (선문대학교 건축학부)

최근 설계 단계에서 설계품질 향상과 시공 단계에서 비용 절감을 효과를 기대하며 3차원 BIM 관련 기술에 대한 관심이 높아가고 있으며, 또한 부분적으로 기술 도입 효과가 나타나고 있다. BIM 기술은 크게 BIM 도구를 활용하여 설계정보를 디지털화하는 모델링 단계 기술과 BIM 모델로부터 설계 정보를 추출하여 업무 진행에 필요한 형태로 가공, 변환하는 정보 활용 기술로 구분하여 생각할 수 있다. BIM 기술에 대한 근자의 높은 관심에도 불구하고 실제 현장에 적용되어 가시적인 성과를 내는 데에 한계를 보이고 있는 이유 중 하나로 후자의 정보 추출 및 활용 기술의 범위와 완성도의 한계를 들 수 있다. 즉 많은 노력을 통하여 BIM 모델을 구축하더라도 이를 기반으로 물량산출, 도면 생성 등 가장 기본적인 업무조차도 현장에서 바로 사용할 수 있는 수준의 기능이 제공되고 있지 않다. 본 연구에서는 건축 골조를 대상으로 3차원 골조 모델을 이용하여 골조 물량, 특히 정확한 물량산출이 상대적으로 어려운 철근에 대하여 철근의 이음, 정착 등이 고려된 실행물량을 산출할 수 있는 시스템을 설계하고 구현하였다. 또한 3차원 모델을 기반으로 철근 배근시공도와 가공일람표를 관련 기준에 따라 정확히 자동 작성함으로써 골조공사가 효율적으로 수행되고, 특히 정확한 이음 및 정착과 가공 계획을 통하여 철근 손실율을 최소화함이 기대된다. 본 논문에서는 이러한 BIM 기반 골조 물량산출 및 도면생성 시스템과 관련하여 주요 시스템 설계 내용과 구현 결과에 대하여 기술한다.

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문제 정의

본 연구에서는 건축 골조를 대상으로 3차원 골조 모델을 이용하여 골조 물량, 특히 정확한 물량산출이 상대적으로 어려운 철근에 대하여 철근의 이음, 정착 등이 고려된 실행물량을 산출할 수 있는 시스템을 설계하고 구현하였다. 또한 3차원 모델을 기반으로 철근 배근시공도와 가공 일람표를 관련 기준에 따라 정확히 자동 작성함으로써 골조공사가 효율적으로 수행되고, 특히 정확한 이음 및 정착과 가공 계획을 통하여 철근 손실율을 최소화함이 기대된다.

제안 방법

본 연구에서 골조물량 산출은 기존의 구조평면도와 부재 단면도를 기반으로 견적 프로그램에 의하여 이루어지는 설계물량 산출과는 달리, 3차원 골조 모델을 생성하고 모델 내 각 부재가 단면 배근 정보를 보유하고 있는 상태에서 철근의 이음, 정착, 원철의 정척길이 등을 반영한 3차원 철근 배근을 실시한 후 배근된 철근 정보를 합산하여 물량을 산출하는 실행물량으로 이루어진다. 이를 위하여 본 연구에서는 그림 1에서 보는 바와 같이 3차원 철근 자동배근 모듈, 3D모델 전환기술, BIM 도구와 구조해석/설계 도구간 연동기술, 개방형 BIM(IFC) 기반 정보유통 기술 등이 개발되었다.
본 연구에서 골조물량 산출은 기존의 구조평면도와 부재 단면도를 기반으로 견적 프로그램에 의하여 이루어지는 설계물량 산출과는 달리, 3차원 골조 모델을 생성하고 모델 내 각 부재가 단면 배근 정보를 보유하고 있는 상태에서 철근의 이음, 정착, 원철의 정척길이 등을 반영한 3차원 철근 배근을 실시한 후 배근된 철근 정보를 합산하여 물량을 산출하는 실행물량으로 이루어진다. 이를 위하여 본 연구에서는 그림 1에서 보는 바와 같이 3차원 철근 자동배근 모듈, 3D모델 전환기술, BIM 도구와 구조해석/설계 도구간 연동기술, 개방형 BIM(IFC) 기반 정보유통 기술 등이 개발되었다.

후속연구

본 연구에서는 건축 골조를 대상으로 3차원 골조 모델을 이용하여 골조 물량, 특히 정확한 물량산출이 상대적으로 어려운 철근에 대하여 철근의 이음, 정착 등이 고려된 실행물량을 산출할 수 있는 시스템을 설계하고 구현하였다. 또한 3차원 모델을 기반으로 철근 배근시공도와 가공 일람표를 관련 기준에 따라 정확히 자동 작성함으로써 골조공사가 효율적으로 수행되고, 특히 정확한 이음 및 정착과 가공 계획을 통하여 철근 손실율을 최소화함이 기대된다.
본 연구에서는 건축 골조를 대상으로 3차원 골조 모델을 이용하여 골조 물량, 특히 정확한 물량산출이 상대적으로 어려운 철근에 대하여 철근의 이음, 정착 등이 고려된 실행물량을 산출할 수 있는 시스템을 설계하고 구현하였다. 또한 3차원 모델을 기반으로 철근 배근시공도와 가공 일람표를 관련 기준에 따라 정확히 자동 작성함으로써 골조공사가 효율적으로 수행되고, 특히 정확한 이음 및 정착과 가공 계획을 통하여 철근 손실율을 최소화함이 기대된다.

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