KR100848264B1 - Method for structuring database of steel bridge - Google Patents

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이상호
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Abstract

본 발명은 강교량의 형상정보에 의해 구성되는 기하부분의 정보를 그루핑하는 기하부분 그루핑 단계; 강교량의 계획정보, 해석정보, 설계정보를 포함하는 비기하부분의 정보를 그루핑하는 비기하부분 그루핑 단계; 기하부분의 정보와 비기하부분의 정보 상호의 연결관계를 설정하는 연결관계 설정단계; 그 연결관계 설정단계에 의해 설정된 연결관계에 따라, 기하부분 그루핑 단계에 의해 그루핑된 기하부분의 정보 및 상기 비기하부분 그루핑 단계에 의해 그루핑된 비기하부분의 정보를 복수의 엔티티로 표현하여, 최상위 엔티티인 교량(bridge) 엔티티에 소속되도록 하는 엔티티 구분단계;를 포함하는 강교량의 데이터베이스 구축방법을 제시함으로써, 강교량 관련 정보에 관한 통합환경 구축을 통하여, 표준화된 정보를 기반으로 데이터베이스를 구축할 수 있도록 한다.The present invention is a geometrical group grouping step for grouping the information of the geometric portion formed by the shape information of the steel bridge; A non-geographic portion grouping step for grouping non-geometric portion information including plan information, analysis information, and design information of the steel bridge; A connection relationship setting step of establishing a connection relationship between information of a geometric part and information of a non-geometric part; According to the connection relationship set by the connection relationship setting step, the information of the geometric part grouped by the geometric part grouping step and the information of the non-geometric part grouped by the non-geometric part grouping step are represented by a plurality of entities, By identifying the database construction method of the steel bridge, including the entity classification step to belong to the bridge (entertainment) bridge entity, to build a database based on the standardized information through the construction of an integrated environment for the steel bridge-related information do.

강교량, 데이터베이스 Steel bridge, database

Description

강교량의 데이터베이스 구축방법{METHOD FOR STRUCTURING DATABASE OF STEEL BRIDGE}Database construction method of steel bridge {METHOD FOR STRUCTURING DATABASE OF STEEL BRIDGE}

도 1 내지 16은 본 발명에 의한 데이터베이스 구축방법의 실시예를 도시한 것으로서,1 to 16 illustrate an embodiment of a database construction method according to the present invention.

도 1은 기하부분의 정보 모델의 개념도.1 is a conceptual diagram of an information model of a geometric part.

도 2는 비기하부분의 정보 모델의 개념도.2 is a conceptual diagram of an information model of a non-geometric part;

도 3은 ISO/STEP 표준 개발 방법론에 따른 데이터모델 개발 개념도.3 is a conceptual diagram of a data model development according to the ISO / STEP standard development methodology.

도 4 내지 6은 설계단계의 각 단위 업무별 정보의 흐름도.4 to 6 are flowcharts of information for each unit task in the design stage.

도 7은 교량 프로젝트 개요에 관한 개념도.7 is a conceptual diagram relating to a bridge project overview.

도 8은 교량 구성 설계요소 엔티티의 구조에 관한 개념도.8 is a conceptual diagram of a structure of a bridge component design entity.

도 9는 교량 부재 엔티티의 구조에 관한 개념도.9 is a conceptual diagram of the structure of a bridge member entity.

도 10은 형상 엔티티의 구조에 관한 개념도.10 is a conceptual diagram relating to the structure of a shape entity.

도 11은 재료 엔티티의 구조에 관한 개념도.11 is a conceptual diagram relating to the structure of a material entity.

도 12는 접합부 엔티티의 구조에 관한 개념도.12 is a conceptual diagram of the structure of a junction entity.

도 13은 응용 영역 엔티티의 구조에 관한 개념도.13 is a conceptual diagram relating to the structure of an application area entity.

도 14는 한남대교의 NM1 구간의 3차원 형상 및 설계정보를 표현한 구성도.14 is a block diagram representing the three-dimensional shape and design information of the NM1 section of Hannam Bridge.

도 15는 철골 접합부 상세정보를 표현한 구성도.15 is a block diagram representing the steel joints detailed information.

도 16은 한남대교에 관한 데이터모델을 STEP 파일로 나타낸 테이블.16 is a table showing a data model of the Hannam Bridge in a STEP file.

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는, 강교량의 형상정보, 설계정보 등을 용이하게 이용할 수 있도록 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the field of construction, and more particularly, to a method for constructing a database of steel bridges in which shape information, design information, and the like of steel bridges can be easily used.

지난 십수년간 각 산업분야에서 실무를 담당하는 엔지니어들은 다양한 정보기술들을 이용하여 효과적인 업무수행이 가능하도록 통합환경을 구축해 오고 있다.Over the past decade, engineers working in each industry have built an integrated environment to enable effective work using a variety of information technologies.

특히, 각종 정보기술 가운데 통합환경 구축을 위한 핵심적인 기술로써 제품모델 데이터를 전자적인 형식으로 교환하고 공유하기 위한 체계와 통합데이터베이스를 구축하는데 핵심역량을 투여하고 있다.In particular, as a core technology for building an integrated environment among various information technologies, the core competency is administered to establish an integrated database and a system for exchanging and sharing product model data in an electronic format.

이미 자동차, 항공 및 선박산업에서는 전자적 제품모델 표준을 기반으로 생성된 제품 데이터를 교환하고 통합하는데 상당부분 성공을 거두었다.Already, the automotive, aerospace and marine industries have been very successful in exchanging and integrating product data generated based on electronic product model standards.

일예로, AutoSTEP 프로젝트는 자동차 제조사와 협력사 간에 제품정보와 프로세스정보를 ISO/STEP(STandard for the Exchange of Product model data) 표준을 적용하여 통합함으로써 정확하고 경제적인 제품데이터의 교환을 가능케 하고 동시공학(concurrent engineering)적으로 협업(collaboration work)수행이 가능한 체계를 제공하였다.For example, the AutoSTEP project integrates product information and process information between automotive manufacturers and partners by applying the ISO / STEP standard, which enables accurate and economical exchange of product data and concurrent engineering. It provided a system that can perform collaboration work collaboratively.

건설산업은 2차원 도면과 종이문서 형식의 정보시스템을 기반으로 업무가 진 행되고, 하나의 건설 프로젝트를 여러 개의 분산된 조직이 참여하며, 빈번하게 재설계가 이루어지기 때문에 프로젝트 전 생애주기에서 발생하는 정보를 전자적으로 교환하고 공유할 수 있는 표준 개발이 절실하다.The construction industry is based on the information system in the form of two-dimensional drawings and paper documents, occurs in the whole life cycle of the project because several decentralized organizations participate in one construction project and are frequently redesigned. There is an urgent need to develop standards for electronically exchanging and sharing information.

건설산업에서도 전자적 데이터를 교환하기 위한 노력을 수행해오고 있다. 건설산업에서는 전자적으로 관련 데이터를 교환하기 위한 표준 개발이 1986년 경에 시작되었으며 Gielingh와 Turner의 논문을 필두로 연구가 활성화 되었다.The construction industry has also been making efforts to exchange electronic data. In the construction industry, the development of standards for electronically exchanging relevant data began around 1986, and research was activated, starting with Gielingh and Turner's thesis.

특히 Gielingh은 GARM(General AEC Reference Model)이라는 하나의 모델을 제안하였다.In particular, Gielingh proposed a model called GARM (General AEC Reference Model).

GARM은 CAM-I 프로젝트에서 ICM(Integration Core Model) 개발을 위한 기초모델로 사용되었다. 실질적인 모델링에서 GARM은 비교적 제한적으로 사용되었을 지라도 수년간 건설산업의 데이터모델 개발에 영향을 미쳤다.GARM was used as the foundation model for the development of the Integration Core Model (ICM) in the CAM-I project. In practical modeling, GARM influenced the construction industry's development of data models for many years, although relatively limited.

GARM 이후, 1990년에 다수의 연구자들이 IRMA(Integration Reference Model AEC)라는 새로운 모델을 제안하였다. Luijten 등의 논문을 통해서 IRMA 모델은 여전히 GARM의 몇몇 특징을 포함했다.After the GARM, in 1990, many researchers proposed a new model called the Integration Reference Model AEC (IRMA). In a paper by Luijten et al, the IRMA model still incorporates some features of GARM.

IRMA 모델은 여러 전문가들의 분석을 통해 제품모델의 범위를 프로젝트(PROJECTS)로 확장하고 프로세스(PROCESSES), 자원(RESOURCES) 및 제어(CONTROLS)를 기본 엔티티들로 구성하였다. IRMA에서 제시한 네개의 기본 엔티티들은 건설분야에 적용할 루트 엔티티로 사용되었다.The IRMA model, through the analysis of several experts, extended the scope of the product model to PROJECTS and composed the basic entities of PROCESSES, RESOURCES and CONTROLS. The four basic entities presented by IRMA were used as root entities for construction.

최근 들어 건설산업에서도 철골조 빌딩과 교량구조물의 데이터모델 개발을 통해 CIC(Computer Integrated Construction) 환경을 구축하고자 하는 노력이 여러 가지 성과를 드러내고 있다.Recently, in the construction industry, efforts to build a computer integrated construction (CIC) environment through the development of data models of steel-framed buildings and bridge structures are showing various results.

그 대표적인 업적으로 Crowley와 Watson은 철골조빌딩 구조물의 계획, 해석, 설계 및 시공상에서 관련되는 조직간 정보를 관리하고 공유하기 위해서 표준 데이터모델 개발 방법론을 기반으로 CIS/2(CIMsteel Integration Standards) 모델을 개발하였다. 현재 CIS/2 모델은 유럽 내에서 국제표준으로 채택되어 실제 업무에서 사용되고 있다.For example, Crowley and Watson developed a CIS / 2 (CIMsteel Integration Standards) model based on a standard data model development methodology to manage and share information between organizations involved in the planning, analysis, design and construction of steel frame structures. It was. Currently, the CIS / 2 model has been adopted as an international standard in Europe and is used in practical work.

한편, 교량구조물을 대상으로 국외에서는 Mikami 등이 교량구조물의 형상정보만을 대상으로 데이터베이스를 구축한 사례가 있다.On the other hand, there is a case where a database is constructed for the bridge structure only by Mikami et al. For the shape information of the bridge structure.

또한, Tah와 Howes는 사례기반추론기법을 이용하여 이전에 수행한 교량프로젝트의 정보를 지식화하여 새로운 프로젝트 수행시에 적용할 수 있도록 이전 프로젝트에서 발생한 지식을 저장할 수 있는 데이터모델을 구축한 사례가 있으나 프로젝트의 진행업무에 대한 정보를 위주로 모델을 구축하여 실질적인 엔지니어링 정보를 포함하는 데이터모델 구축에 관한 연구는 아직 미흡한 실정이다.In addition, Tah and Howes used a case-based reasoning technique to build a data model that can store knowledge from previous projects so that they can apply the information from previous bridge projects and apply them to new projects. However, the research on the construction of a data model including actual engineering information by constructing a model with information on the progress of the project is still insufficient.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 강교량 관련 정보에 관한 통합환경 구축을 위하여, 표준화된 정보를 기반으로 데이터베이스를 구축할 수 있도록 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법을 제시함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a database construction method of the steel bridge to build a database based on the standardized information for the construction of an integrated environment on the steel bridge related information. It is done.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 강교량의 형상정보에 의해 구성되는 기하부분의 정보를 그루핑하는 기하부분 그루핑 단계; 상기 강교량의 계획정보, 해석정보, 설계정보를 포함하는 비기하부분의 정보를 그루핑하는 비기하부분 그루핑 단계; 상기 기하부분의 정보와 상기 비기하부분의 정보 상호의 연결관계를 설정하는 연결관계 설정단계; 상기 연결관계 설정단계에 의해 설정된 연결관계에 따라, 상기 기하부분 그루핑 단계에 의해 그루핑된 기하부분의 정보 및 상기 비기하부분 그루핑 단계에 의해 그루핑된 비기하부분의 정보를 복수의 엔티티로 표현하여, 최상위 엔티티인 교량(bridge) 엔티티에 소속되도록 하는 엔티티 구분단계;를 포함하는 강교량의 데이터베이스 구축방법을 제시한다.The present invention, the geometric portion grouping step for grouping the information of the geometric portion constituted by the shape information of the steel bridge in order to achieve the object as described above; A non-geographic portion grouping step for grouping non-geometric portion information including plan information, analysis information, and design information of the steel bridge; Establishing a connection relationship between the information of the geometric part and the information of the non-geometric part; According to the connection relationship set by the connection relationship setting step, the information of the geometric portion grouped by the geometric portion grouping step and the information of the non-geographic portion grouped by the non-geometric portion grouping step are expressed as a plurality of entities, A method of constructing a database of steel bridges is provided.

상기 교량(bridge) 엔티티는 상기 강교량의 상부구조물에 대한 속성정보를 표현하는 상부구조물(superstructure) 엔티티, 상기 강교량의 하부구조물에 대한 속성정보를 표현하는 하부구조물(substructure) 엔티티를 참조하도록 구성된 것이 바람직하다.The bridge entity is preferably configured to refer to a superstructure entity representing attribute information for the superstructure of the steel bridge, and a substructure entity representing attribute information for the substructure of the steel bridge. Do.

상기 교량(bridge) 엔티티는 상기 강교량의 명칭, 길이, 폭, 위치, 관리기관 중 적어도 하나 이상의 정보를 구비하는 교량 아웃라인(bridge outline) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The bridge entity preferably includes a bridge outline entity having at least one of the name, length, width, location, and management of the steel bridge.

상기 교량 아웃라인(bridge outline) 엔티티에 구비된 상기 강교량의 위치정보는 3차원 좌표값으로 표현된 것이 바람직하다.Preferably, the positional information of the steel bridge provided in the bridge outline entity is expressed by three-dimensional coordinate values.

상기 교량 아웃라인(bridge outline) 엔티티는 상기 강교량의 구조설계에 적용된 설계기준 및 설계하중에 대한 정보를 표현하는 설계 아웃라인(structural outline) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The bridge outline entity preferably includes a structural outline entity that represents information about design criteria and design loads applied to the structural design of the steel bridge.

상기 교량(bridge) 엔티티는 상기 강교량을 구성하는 주요한 요소를 표현하는 교량 구성(bridge component) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The bridge entity preferably includes a bridge component entity that represents a major component of the steel bridge.

상기 교량 구성(bridge component) 엔티티는 상기 강교량의 상부구조물에 대한 속성정보를 표현하는 상부구조물(superstructure) 엔티티, 상기 강교량의 하부구조물에 대한 속성정보를 표현하는 하부구조물(substructure) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The bridge component entity includes a superstructure entity representing attribute information of the superstructure of the steel bridge and a substructure entity representing attribute information of the substructure of the steel bridge. desirable.

상기 상부구조물(superstructure) 엔티티는 바닥판(slab) 및 휨부재에 의해 구성되는 주부재에 대한 속성정보를 표현하는 주부재(primary member) 엔티티, 상기 주부재 이외의 부재에 대한 속성정보를 표현하는 부부재(secondary member) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The superstructure entity may be a primary member entity representing attribute information of a main member constituted by a slab and a bending member, and a subsidiary member expressing attribute information of a member other than the main member. secondary member) entity.

상기 주부재(primary member) 엔티티는 거더, 세로보, 가로보 중 적어도 하나 이상의 부재에 대한 속성정보를 표현하는 것이 바람직하다.Preferably, the primary member entity expresses attribute information of at least one member among girders, stringers, and horizontal beams.

상기 부부재(secondary member) 엔티티는 스티프너, 브레이스, 다이어프램 중 적어도 하나 이상의 부재에 대한 속성정보를 표현하는 것이 바람직하다.The secondary member entity preferably represents attribute information of at least one member of a stiffener, brace, and diaphragm.

상기 주부재 엔티티에 포함되는 바닥판(slab) 엔티티는 포장, 데크, 신축이음, 분리대 중 적어도 하나 이상의 부재에 대한 속성정보를 표현하는 것이 바람직하다.The slab entity included in the main member entity preferably represents attribute information of at least one member of a pavement, deck, expansion joint, and separator.

상기 하부구조물(substructure) 엔티티는 교대, 교각, 슈, 기초, 파일 중 적어도 하나 이상의 부재에 대한 속성정보를 표현하는 것이 바람직하다.Preferably, the substructure entity expresses attribute information of at least one member among shifts, piers, shoes, foundations, and files.

상기 교량(bridge) 엔티티는 상기 강교량을 구성하는 부재의 상세설계정보를 표현하는 교량 구성(bridge component) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The bridge entity preferably includes a bridge component entity representing detailed design information of the members constituting the steel bridge.

상기 교량 구성(bridge component) 엔티티는 상기 강교량의 부재를 표현하는 단품(part) 엔티티, 상기 강교량의 부재들의 조합을 표현하는 조립품(assembly) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The bridge component entity preferably includes a part entity representing the member of the steel bridge and an assembly entity representing a combination of the members of the steel bridge.

상기 조립품(assembly) 엔티티는 상기 강교량의 부품 중 단품 상호의 조합을 표현하는 단품 조합(parts assembly) 엔티티, 상기 강교량의 부품 중 조립품 상호의 조합을 표현하는 조립품 조합(assembled assembly) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The assembly entity includes a parts assembly entity for expressing a combination of components among the parts of the steel bridge, and an assembly assembly entity for expressing a combination of assemblies among the parts of the steel bridge. desirable.

상기 교량(bridge) 엔티티는 상기 강교량의 기하학적 형상을 표현하는 형상(shape) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The bridge entity preferably includes a shape entity representing the geometry of the steel bridge.

상기 형상(shape) 엔티티는 상기 강교량의 3차원 형상을 CSG(Constructive Solid Geometry) 표현방식 및 경계표현방식에 의해 표현하는 복수의 형상 정의 표현(shape definition representation) 엔티티, 또는 중심선과 부재의 단면 속성을 가진 선형부재를 가지는 엔티티를 참조하도록 정의된 것이 바람직하다.The shape entity may include a plurality of shape definition representation entities representing the three-dimensional shape of the steel bridge by a CSG (Constructive Solid Geometry) method and a landmark method, or cross-sectional properties of the center line and the member. It is preferred that it is defined to refer to an entity having a linear member with the same.

상기 형상(shape) 엔티티는 상기 중심선을 가지는 강교량의 선형부재에 대한 단면정보를 표현하는 단순 형상(simple shape) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The shape entity preferably includes a simple shape entity representing cross-sectional information for the linear member of the steel bridge having the centerline.

상기 단순 형상(simple shape) 엔티티는 앵글 형상(angle shape) 엔티티, 장방형 형상(rectangle shape) 엔티티, 관 형상(channel shape) 엔티티, 원 형상(circle shape) 엔티티, h 형상(h shape) 엔티티, t 형상(t shape) 엔티티, i 형상(i shape) 엔티티, 박스 형상(box shape) 엔티티 중 적어도 하나 이상을 포함하 는 것이 바람직하다.The simple shape entity may be an angle shape entity, a rectangle shape entity, a channel shape entity, a circle shape entity, a h shape entity, t It is preferable to include at least one or more of a t shape entity, an i shape entity, a box shape entity.

상기 형상(shape) 엔티티는 상기 단순 형상 엔티티에 의해 표현되는 형상 이외의 복잡한 형상을 표현하는 복합 형상(complex shape) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The shape entity preferably includes a complex shape entity that represents a complex shape other than the shape represented by the simple shape entity.

상기 복합 형상(complex shape) 엔티티는 볼트 형상(bolt shape) 엔티티, 너트 형상(nut shape) 엔티티, 임의의 형상(arbitrary shape) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The complex shape entity preferably includes a bolt shape entity, a nut shape entity, and an arbitrarily shape entity.

상기 임의의 형상(arbitrary shape) 엔티티는 구멍 뚫린 단면(arbitrary shape with void) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The arbitrarily shape entity preferably comprises an arbitrarily shape with void entity.

상기 교량(bridge) 엔티티는 상기 강교량의 부재에 사용되는 재료의 특성을 정의하기 위한 재료(material) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The bridge entity preferably includes a material entity for defining the properties of the material used in the absence of the steel bridge.

상기 재료(material) 엔티티는 온도팽창계수를 표현하는 온도팽창(thermo expansion) 속성, 탄성계수를 표현하는 탄성(elasticity) 속성, 포아송비를 표현하는 포아송비(poisson ratio) 속성, 자중을 표현하는 자중(weight density) 속성 중 적어도 하나 이상을 이용하여 상기 재료의 특성을 정의하는 것이 바람직하다.The material entity has a thermal expansion property expressing the coefficient of thermal expansion, an elasticity property expressing the elastic modulus, a poisson ratio property expressing the Poisson's ratio, and a self-weight expressing self-weight. It is desirable to define the properties of the material using at least one or more of the weight density properties.

상기 재료(material) 엔티티는 강재의 속성을 표현하는 강재료(steel material) 엔티티, 철근콘크리트 부재의 속성을 표현하는 콘크리트 재료(concrete material) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The material entity preferably includes a steel material entity representing the properties of the steel and a concrete material entity representing the properties of the reinforced concrete member.

상기 콘크리트 재료(concrete material) 엔티티는 철근 콘크리트 부재에서 콘크리트의 강도, 콘크리트의 전단강도, 철근의 항복응력, 전단철근의 항복응력 중 적어도 하나 이상의 속성을 표현하는 것이 바람직하다.The concrete material entity preferably represents at least one or more properties of the strength of the concrete, the shear strength of the concrete, the yield stress of the reinforcement, and the yield stress of the shear reinforcement in the reinforced concrete member.

상기 교량(bridge) 엔티티는 상기 강교량의 접합부의 특성을 정의하기 위한 접합부(joint system) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The bridge entity preferably includes a joint system entity for defining the properties of the joint of the steel bridge.

상기 접합부(joint system) 엔티티는 기계적 접합구조를 표현하는 기계적 접합부(joint system mechanical) 엔티티, 용접 접합구조를 표현하는 용접 접합부(joint system welded) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The joint system entity preferably includes a joint system mechanical entity representing a mechanical joint structure, and a joint system welded entity representing a weld joint structure.

상기 교량(bridge) 엔티티는 상기 강교량의 응용영역, 응용영역의 분야, 생애주기 단계, 고객층, 스팩 중 적어도 하나 이상의 속성을 표현하는 응용(application context) 엔티티를 포함하는 것이 바람직하다.The bridge entity preferably includes an application context entity that represents at least one or more attributes of the application area, field of application area, life cycle stage, customer layer, and specification of the steel bridge.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명자는 강교량 구조물을 대상으로 ISO/STEP을 기반으로 한 정보모델 개발과 데이터베이스 구축에 관한 초기 단계의 연구를 진행하여 강교량 구조물의 설계정보를 위주로 ISO/STEP 표준에 따른 정보의 교환 및 공유가 가능하다는 것을 입증한 바 있다.The present inventors can conduct the early stage research on the development of information model and database construction based on ISO / STEP for steel bridge structures, and exchange and share information according to ISO / STEP standard based on the design information of steel bridge structures. It has been proven.

따라서 본 실시예에서는 강교량 프로젝트의 전 생애주기에서 발생하는 정보를 교환, 공유하여 통합환경을 구축할 수 있도록 제품정보에 대한 국제표준인 ISO/STEP 표준을 이용하여 3차원 형상정보를 근간으로 구조물의 설계정보, 물성정보 및 프로젝트정보를 표현하였다.Therefore, in this embodiment, the structure of the structure is based on the three-dimensional shape information using the ISO / STEP standard, which is an international standard for product information, in order to establish an integrated environment by exchanging and sharing information generated in the life cycle of steel bridge projects. Design information, property information and project information are expressed.

본 실시예에서는 강교량의 설계정보를 효과적으로 표현하기 위해서 데이터모델을 기하부분과 비기하부분으로 분류하여 개발하였다. 기하부분의 정보는 기존정 보의 재사용이 가능하도록 ISO/STEP에서 제공하는 Part 42(geometric and topological representation)를 이용하여 경계표현(Boundary REPresentation) 방식에 의한 3차원 솔리드모델로 표현하고, 비기하부분의 정보는 표준 데이터모델 개발 방법론에 의거해 분석된 정보요구사항을 EXPRESS 언어로 서술하였다.In this embodiment, the data model is developed by dividing the geometric and non-geometric parts to effectively represent the design information of the steel bridge. The geometric information is represented as a three-dimensional solid model by the Boundary RePresentation method using Part 42 (geometric and topological representation) provided by ISO / STEP so that existing information can be reused. The information presented in the EXPRESS language describes the information requirements analyzed in accordance with the standard data model development methodology.

개발된 데이터모델의 EXPRESS 스키마를 검증하기 위해서 본 실시예에서는 EXPRESS Engine을 이용하여 개발된 모델의 구문(syntax)과 참조(reference)가 유효한지를 검토하였으며, 개발된 데이터모델이 실제 강교량 구조물의 설계정보를 표현하는 것이 가능한지를 검증하기 위해 한남대교의 설계정보를 데이터베이스에 저장하여 모델의 타당성을 입증하였다.In order to verify the EXPRESS schema of the developed data model, this example examined the validity of the syntax and reference of the model developed using the EXPRESS Engine. In order to verify whether it is possible to express, the validity of the model was verified by storing the design information of Hannam Bridge in the database.

본 실시예에서는 강교량의 생애주기 상에서 구조물의 3차원 형상정보, 계획정보, 해석정보 및 설계정보를 표현하기 위한 데이터모델을 개발하기 위해서 크게 두 가지의 접근방법이 적용되었다.In this embodiment, two approaches were applied to develop a data model for representing three-dimensional shape information, plan information, analysis information, and design information of a structure in the life cycle of a steel bridge.

첫번째 접근방법은 도 1,2에 나타난 바와 같이 제조업에서 정의하는 제품의 구성 체계를 강교량 구조물에 적용하여 데이터모델을 개발하는 것이다.The first approach is to develop a data model by applying the product structure defined in the manufacturing industry to steel bridge structures, as shown in FIGS.

즉, 도 1은 강교량 구조물 가운데 강판형교 상부구조물의 3차원 형상정보를 제품의 구성 체계에 맞추어 세분화한 것이며, 도 2는 그 구조물의 설계정보를 제품의 구성 체계에 입각하여 단품(part)과 조립품(assembly)으로 세분화하여 나타낸 것으로써, 세분화된 강교량의 3차원 형상정보와 설계정보를 상호간 연결관계를 설정하여 강교량의 설계정보를 표현하기 위한 데이터모델을 개발하였다.That is, FIG. 1 shows the three-dimensional shape information of the steel plate bridge upper structure among the steel bridge structures according to the structure of the product, and FIG. 2 shows the design information of the structure based on the structure of the product. In this paper, we developed a data model to express the design information of steel bridges by establishing the connection relationship between three-dimensional shape information and design information of the subdivided steel bridges.

이러한 접근 방법은 강교량의 설계정보가 제품의 단품에 해당하는 부재들의 조립형태로 표현되기 때문에 데이터모델 개발 시에 유연한 정보표현이 가능하였다.In this approach, the design information of the steel bridge is expressed in the form of assembly of members corresponding to a single part of the product, which enables flexible information expression during data model development.

두번째 접근방법은 데이터모델 개발 시에 ISO/STEP에서 제시하는 표준 데이터모델 개발 방법론과 국제표준으로 사용되고 있는 응용프로토콜(Application Protocol)들을 활용하여 데이터모델을 개발하는 것이다.The second approach is to develop a data model using the standard data model development methodology proposed by ISO / STEP and the application protocols used as international standards.

도 3은 ISO/STEP의 데이터모델 개발 방법론을 개략적으로 도식화한 것으로서, 제품으로 간주되어지는 강교량의 설계정보와 프로세스 분석을 통해 산출되는 정보요구사항(information requirements)을 추출하여 데이터 풀(data pool)을 구성하였다.3 is a schematic diagram of a data model development methodology of ISO / STEP. The data pool is extracted by extracting information requirements calculated through process analysis and design information of a steel bridge considered to be a product. It was configured.

구성된 데이터 풀은 STEP 방법론에서 제시하는 서술방법(description method)에 의거해 강교량의 3차원 형상정보가 포함된 설계정보를 엔티티(ENTITY)와 엔티티 간의 관계설정을 통해 EXPRESS 언어로 표현하였다.Based on the description method suggested by STEP methodology, the constructed data pool expresses the design information including the three-dimensional shape information of the steel bridge in EXPRESS language by establishing the relationship between the entity and the entity.

이처럼 설계정보를 포함하는 데이터 풀은 앞서 언급한 강교량의 설계정보를 기하정보와 비기하정보로 세분화하는 접근 방법을 따라 도 3과 같이 순수한 3차원 형상정보를 분리해 내어 국제표준인 ISO/STEP의 AP 203(configuration controlled design) EXPRESS 스키마로 대치하고, 3차원 형상정보를 제외한 나머지 부분의 데이터모델은 강교량의 설계정보와 3차원 형상정보와의 연계를 통해 EXPRESS 스키마로 표현하였다.As such, the data pool containing design information separates pure three-dimensional shape information as shown in FIG. 3 according to the approach of subdividing the design information of the steel bridge into geometric information and non-geometric information as described in FIG. Replaced with AP 203 (configuration controlled design) EXPRESS schema, and the data model of the remaining parts except 3D shape information was expressed as EXPRESS schema through linkage between design information of steel bridge and 3D shape information.

이러한 접근방법은 기존에 사용중인 CAD/CAE/CAx 툴에서 생성되는 3차원 형상정보를 사용할 수 있게 해준다.This approach allows the use of three-dimensional shape information generated by existing CAD / CAE / CAx tools.

본 실시예에서는 건설산업 분야의 기존 설계정보가 2차원 도면위주로 관리, 운용되고 있어서 실질적인 설계정보의 활용을 통한 부가가치 창출이 거의 불가능하다는 점을 극복하기 위한 일환으로, 강교량 구조물의 기하학적 형상정보를 3차원 솔리드 모델로 표현하여 형상정보와 설계정보와의 연계가 가능하도록 하였다.In this embodiment, since the existing design information in the construction industry is managed and operated mainly on two-dimensional drawings, it is almost impossible to create added value through the practical use of design information. Represented as a dimensional solid model, it was possible to link shape information with design information.

본 실시예에서는 강교량 정보를 전자적으로 표현하기 위해 데이터모델을 개발하는 과정에서 강교량 프로젝트의 전체 생애주기 즉, 계획, 설계, 시공/감리 및 유지관리 단계에서 발생하는 업무와 정보의 흐름을 IDEF0 방법론에 의거해 분석하고 프로세스모델을 정의하였다.In this example, the flow of work and information that occurs during the entire life cycle of a steel bridge project, that is, during the planning, design, construction / supervision, and maintenance phases, is developed in the IDEF0 methodology. Based on this analysis, a process model was defined.

교량의 전체 업무프로세스 가운데 특히, 설계프로세스에서 발생하는 정보의 흐름을 분석하고 데이터모델 내에 포함될 정보의 범위를 결정하기 위해서 본 실시예에서는 도 4 내지 6에서 설계단계의 각 단위 업무별 정보흐름을 나타내었다.In particular, in order to analyze the flow of information generated in the design process and to determine the range of information to be included in the data model among the entire work processes of the bridge, this embodiment shows the information flow for each unit task in the design stage in FIGS. It was.

본 실시예에서는 IDEF0 방법론을 툴로 구현한 KBSI사의 AI0 Win 프로그램을 이용하여 교량의 업무 프로세스모델을 정의하였다.In this example, the bridge's business process model is defined using KBSI's AI0 Win program, which implements the IDEF0 methodology as a tool.

ISO/STEP 방법론에서는 이러한 프로세스모델로부터 데이터모델 내에 포함될 정보의 범위를 한정할 수 있도록 정보요구사항(Information Requirements)을 정의한다.The ISO / STEP methodology defines information requirements to define the scope of information from these process models to be included in the data model.

정보요구사항은 데이터모델에 포함될 데이터와 각 데이터간의 상관관계를 나타내는 것으로서, 본 실시예에서는 이러한 정보요구사항을 EXPRESS 언어를 이용하여 데이터 풀로 구성하고 데이터모델에서 처리될 데이터로 사용하였다.The information requirements indicate the correlation between the data to be included in the data model and each data. In this embodiment, the information requirements are configured as a data pool using the EXPRESS language and used as data to be processed in the data model.

본 실시예에서는 강교량 구조물을 표현하기 위해서 앞서 언급한 두가지 접근방법을 적용하여 데이터모델을 7개의 하부 모델로 나누어 개발하였다.In this example, the data model was developed by dividing the data model into seven submodels using the two approaches mentioned above to represent the steel bridge structure.

개발된 7개의 하부 모델은 강교량 구조물의 전 생애주기 가운데 계획단계, 해석단계 및 설계단계까지의 정보를 포함한다.The seven submodels developed include information from the planning stage, analysis stage, and design stage of the lifecycle of steel bridge structures.

즉, 시공과 유지관리단계에서 발생하는 정보는 본 발명범위에서는 포함하지 않았다.That is, the information generated in the construction and maintenance phase is not included in the scope of the present invention.

특히, 유지관리단계에서 발생하는 정보는 기존의 BMS(bridge Management System)에 의해 운용되고 있기 때문에 본 실시예에서는 기존 시스템과의 연계를 고려해서 STEP과 같은 표준교환기술을 기반으로 개발이 이루어졌다.In particular, since the information generated in the maintenance phase is being operated by the existing bridge management system (BMS) in the present embodiment was developed based on the standard exchange technology such as STEP in consideration of the linkage with the existing system.

PROJECT 모델은 강교량 프로젝트의 일반적인 개요정보와 강교량 구조물의 개요정보 및 설계정보를 정의하였다.
상술한 "기하부분의 정보와 상기 비기하부분의 정보 상호의 연결관계를 설정하는 연결관계 설정단계"란, 비기하부분의 정보와 기하부분의 정보가 상호 매핑될 수 있는 교량의 구성요소를 의미하는 엔티티를 찾는 단계를 말하며, 상호 매핑될 수 있는 교량의 구성요소를 의미하는 엔티티의 구체적 내용은 다음과 같다.
The PROJECT model defined general overview information of steel bridge project, overview information and design information of steel bridge structure.
The above-described "connection relationship setting step of setting the connection relationship between the geometric part information and the non-geometric part information" means a component of a bridge to which non-geometric part information and geometric part information can be mapped to each other. A step for finding an entity to be referred to, and specific details of an entity meaning a component of a bridge that can be mapped to each other are as follows.

도 7에서 교량(bridge) 엔티티는 교량구조물의 정보표현을 위한 최상위 엔티티로서 사용재료에 따라 강재와 콘크리트로 구분하였으며, 강교량의 상부구조물에 대한 속성정보를 표현하기 위해서 상부구조물(superstructure) 엔티티를 리스트 값 형태로 참조하도록 정의하고, 마찬가지로 하부구조물에 대한 정보를 표현하기 위해서 하부구조물(substructure) 엔티티를 리스트 값 형태로 참조하도록 정의하였다.
여기서,“속성정보”란 후술하는 엔티티를 구성하는 구성요소, 형상 및 재료정보를 표현하기 위한 정보를 통칭한다.
In FIG. 7, the bridge entity is divided into steel and concrete according to the material used as the highest entity for information expression of the bridge structure, and superstructure entities are listed to express attribute information on the superstructure of the steel bridge. We defined to refer to by value form, and to define information about substructures, we defined to refer to substructure entities in list value form.
Here, the "property information" refers to information for expressing components, shapes, and material information constituting an entity described later.

향후 강교량 정보가 현재 정부차원에서 활발하게 추진중인 국가지리정보시스템과 연계될 수 있도록 교량 아웃라인(bridge outline) 엔티티에서 location 속성값이 전체 지도상의 위치를 표현할 수 있도록 3차원 좌표값으로 표현되었다.In the future, the location attribute value in the bridge outline entity was expressed in three-dimensional coordinates so that the steel bridge information could be linked to the national geographic information system that is actively promoted by the government.

또한, 교량 아웃라인(bridge outline) 엔티티를 상속받은 설계 아웃라인(structural outline) 엔티티는 구조설계에 적용된 각종 설계기준과 설계하중에 대한 정보를 표현하였다.In addition, the structural outline entity, which inherits the bridge outline entity, expresses information about various design criteria and design loads applied to the structural design.

강교량의 전체 구조물 정보를 표현하는 교량(bridge) 엔티티는 상부구조물과 하부구조물에 대한 설계정보를 포함하도록 정의하였다. Bridge entities representing the overall structure information of steel bridges are defined to include design information for superstructures and substructures.

교량 구성(bridge component) 모델은 강교량 구조물을 구성하는 주요한 요소를 정의하였으며, 본 실시예에서는 도 8과 같이 교량 구성(bridge component) 엔티티를 상부구조물(superstructure)과 하부구조물(substructure)로 나누어 정의하였다.The bridge component model defines the main elements constituting the steel bridge structure, and in this embodiment, the bridge component entity is divided into a superstructure and a substructure as shown in FIG. 8. .

본 실시예에서는 상부구조물을 바닥판(slab)과 주로 휨에 저항하기 위해 설계된 주부재(primary_member) 및 주부재 간의 브레이싱을 위한 부부재(secondary_member) 엔티티로 정의하였다.In this embodiment, the superstructure is defined as a slab and a primary_member designed primarily to resist warpage and a secondary_member entity for bracing between the main members.

그리고 하부구조물을 교대(abutment), 교각(pier), 슈(shoe), 기초(footing), 파일(pile) 및 페데스탈(pedestal)로 정의하였다.Substructures were defined as abutments, piers, shoes, footings, piles, and pedestals.

본 실시예에서 정의한 데이터모델은 강교량 구조물을 구성하는 주요한 부재를 16개로 분류하고 세부 부재들에 대한 분류는 고려하지 않았다.The data model defined in this example classifies the main members constituting the steel bridge structure into 16 and does not consider the classification of the detailed members.

그러나 강교량 구조물의 세부 부재에 대한 정의는 교량 구성(bridge component)의 부재(member) 속성에서 참조하는 교량 부재(bridge member) 엔티티에서 정의함으로써 강교량의 모든 부재를 정의할 수 있도록 하였다.However, the definition of the detailed members of the steel bridge structure is defined in the bridge member entity referred to in the member property of the bridge component so that all members of the steel bridge can be defined.

교량 구성(bridge component) 엔티티는 앞서 설명한 교량구조물의 부재를 나타내는 최상위 엔티티이기 때문에 엔티티 정의부분에서 ABSTRACT 키워드를 사용하여 실제 데이터 값을 정의할 수 없도록 규정하였다.Because the bridge component entity is a top-level entity that indicates the absence of the bridge structure described above, the entity definition part specifies that the actual data value cannot be defined using the ABSTRACT keyword.

상부구조물을 표현한 상부구조물(superstructure) 엔티티는 상부구조의 구조 형식을 정의할 수 있도록 구조 유형(structural type) 속성에서 정의하도록 하였다.The superstructure entity representing the superstructure is defined in the structural type attribute to define the structural form of the superstructure.

본 실시예에서는 구조 유형(structural type) 속성 값에 해당하는 상부 구조 유형(super structure type)은 상부구조물의 구조형식을 강교량에서 가장 대표적인 구조형식인 강박스 거더(steel box girder)교, 강판형(steel plate girder)교 및 트러스(truss)교로 한정하였다.In the present embodiment, the super structure type corresponding to the structural type attribute value is a steel box girder bridge or steel plate type, which is the most representative structural type of the steel bridge. Steel plate girder bridge and truss bridge.

이러한 3개의 구조형식은 공장생산에 의한 강재(steelwork)로 구성되기 때문에 본 발명에서 데이터모델 개발 시에 채택한 제품의 구성체계를 적용하는 것이 가능하였다.Since these three structural forms consist of steelwork produced by factory production, it was possible to apply the product structure system adopted in the data model development in the present invention.

교량 부재(bridge member) 모델은 교량 구성(bridge component) 모델에서 분류한 8개의 부재에 포함되는 세부적인 부재들의 상세설계정보를 표현하기 위해 정의되었다.
여기서, “상세설계정보”란 부재 또는 구조물을 구성하는 구성요소에 대한 정보와 각 구성요소의 3D 형상을 표현하는 정보, 그리고 구성요소의 재료정보를 말한다.
예컨대, 강교량의 철골접합부의 경우, 볼트, 너트 및 워셔를 기본으로 볼트간 간격과 용접방법같은 상세한 설계정보를 의미한다.
The bridge member model is defined to represent detailed design information of the detailed members included in the eight members classified in the bridge component model.
Here, the "detailed design information" refers to information on the components constituting the member or structure, information representing the 3D shape of each component, and material information of the components.
For example, in the case of steel joints of steel bridges, it means detailed design information such as the spacing between bolts and the welding method based on bolts, nuts and washers.

도 9에서 정의된 것처럼 교량 부재(bridge member) 엔티티는 부재들의 조합을 표현하는 조립품(assembly) 엔티티와 부재를 표현하는 단품(part) 엔티티로 구성되었으며 frame of reference 속성에서 구조물의 생애주기상의 단계를 표현하였다.As defined in FIG. 9, a bridge member entity is composed of an assembly entity representing a combination of members and a part entity representing a member, and the life cycle stages of the structure in the frame of reference attribute. Expressed.

구조물을 구성하는 부재를 정의한 단품(part) 엔티티는 부재명을 표현한 part_name 속성과 부재의 종류를 표현한 part_type 속성으로 정의되었으며, 또한 부재의 3차원 형상을 표현한 형상(shape) 엔티티를 여러개 포함할 수 있도록 구성(components) 속성을 정의하였다.The part entity that defines the parts that make up the structure is defined by the part_name attribute representing the part name and the part_type attribute representing the type of the part, and also can include multiple shape entities representing the three-dimensional shape of the part. We have defined the components property.

예를 들어, 강상자형 교량의 주형은 n개의 플랜지, 웨브, 리브로 이루어져 있다. 주형을 이루는 n개의 강판은 점, 선, 면으로 구성된 n개의 3차원 솔리드로 표현이 가능하며, 정의된 n개의 솔리드 정보는 단품(part) 엔티티의 구성(components) 속성값에 포함됨으로써 강상자형 교량의 주형에 대한 3차원 형상을 표현할 수 있다.For example, the mold of a steel box bridge consists of n flanges, webs, and ribs. The n steel plates that make up the mold can be represented by n three-dimensional solids consisting of points, lines, and faces, and the defined n solids information is included in the component properties of the part entity. The three-dimensional shape of the template can be expressed.

부재들의 조합정보를 표현한 조립품(assembly) 엔티티는 부재간의 조합을 나타낸 단품 조합(parts assembly) 엔티티와 조합된 부재 간의 조합을 나타낸 조립품 조합(assembled assembly) 엔티티로 표현되었다.The assembly entity representing the combination information of the members is represented as an assembly assembly entity representing a combination between the parts assembly and the parts assembly entity representing the combination between the members.

단품 조합(parts assembly) 엔티티는 parts 속성에서 리스트 값 형태의 단품(part) 엔티티를 포함하도록 표현하였기 때문에, 동일 선상의 주형부재간 연결을 표현할 수 있다.Parts assembly The entity is expressed to include a part entity in the form of a list value in the parts attribute, so that the connection between mold members on the same line can be represented.

강교량 구조물의 구조해석정보를 묘사할 수 있도록 ISO/STEP의 AP209(composite and metallic structural analysis and related design)에 정의된 유한요소해석에 관한 데이터모델을 사용하였다.The data model for finite element analysis defined in composite and metallic structural analysis and related design (AP209) of ISO / STEP was used to describe the structural analysis of steel bridge structures.

즉, 구조물의 구조설계부재와 구조해석정보와의 연결은 도 9의 member_element_map 엔티티에서 AP209의 element_representation 엔티티와 교량 부재(bridge member) 엔티티와의 상관관계를 정의함으로써 이루어졌다.That is, the connection between the structural design member of the structure and the structural analysis information is made by defining a correlation between the element_representation entity of the AP209 and the bridge member entity in the member_element_map entity of FIG. 9.

여기서, element_representation 엔티티는 구조해석모델을 정의하는 과정에서 사용되는 해석요소로서 volume, surface, curve 및 point 요소로 표현이 되며 해석되어지는 연속체를 모델링하기 위해서 노드와 연결되는 연속체의 이산화된 부 분을 나타낸다.Here, the element_representation entity is an analysis element used in defining the structural analysis model and is represented by volume, surface, curve, and point elements, and represents a discretized part of the continuum connected to the node to model the continuum to be analyzed. .

이러한 여러 개의 해석요소들은 해석되는 연속체에 대해 서로 다른 모형화에 의해서 각기 다른 특징들을 가질 수 있도록 하였다.Many of these elements have different characteristics for different continuum models.

이와 같은 연결은 구조해석모델 정의 시에 개별 엔지니어들의 모형화에 따른 구조해석정보와 설계단계를 통해 결정된 설계정보가 완전하게 일치하지 않는다는 문제점을 여전히 내포하고 있다.This linkage still contains the problem that the structural analysis information according to the individual engineer's modeling and the design information determined through the design stage are not completely matched when defining the structural analysis model.

즉, 구조설계정보는 유일한 하나의 정보로 표현이 가능하지만 구조해석정보는 다양한 해석모델로 모형화가 가능하기 때문에 모형화 과정에서 정의된 기하학적 형상과 실제 설계부재의 기하학적 형상이 다른 경우가 발생하게 된다.That is, structural design information can be expressed as only one information, but structural analysis information can be modeled by various analysis models, so that the geometric shape defined in the modeling process and the geometric shape of the actual design member are different.

그러나 구조해석정보를 통합된 데이터베이스에서 관리하고 운용하기 위한 측면에서 유용하다.However, it is useful in terms of managing and operating structural analysis information in an integrated database.

형상(SHAPE) 모델은 솔리드모델로 표현된 3차원 형상정보를 기반으로 강교량 구조물의 기하학적 형상을 표현하기 위해서 정의되었다. 본 발명에서 정의한 강교량 구조물의 모든 속성정보는 3차원 솔리드모델로 표현된 형상정보와 연계되어 정의되도록 구성하였다.The shape (SHAPE) model is defined to represent the geometry of the steel bridge structure based on the three-dimensional shape information represented by the solid model. All property information of the steel bridge structure defined in the present invention is configured to be defined in connection with the shape information represented by the three-dimensional solid model.

도 10과 같이 형상(shape) 모델의 최상위 엔티티인 형상(shape) 엔티티는 solid_shape 속성값으로 형상 정의 표현(shape definition representation) 엔티티를 여러개 참조하도록 정의하였다. 즉, 여러개의 형상을 조합하여 하나의 형상으로 표현하는 것이 가능하다.As shown in FIG. 10, the shape entity, which is the highest entity of the shape model, is defined to refer to a plurality of shape definition representation entities by the solid_shape attribute value. That is, it is possible to express in one shape by combining several shapes.

형상 정의 표현(shape_definition_representation) 엔티티는 STEP의 응용프 로토콜인 AP203에 포함된 엔티티로서, 3차원 솔리드모델의 형상을 CSG(Constructive Solid Geometry) 표현방식과 경계표현방식으로 표현하고 있다.The shape_definition_representation entity is an entity included in AP203, an application protocol of STEP, and expresses the shape of a three-dimensional solid model in CSG (Constructive Solid Geometry) and landmark representations.

본 실시예에서는 3차원 솔리드모델 정보 표현을 위해 널리 사용되고 있는 경계표현방식을 따라 표현하였다.In the present embodiment, it is expressed according to the landmark present method which is widely used for representing 3D solid model information.

경계표현 방식은 변들의 조합으로 면을 구성한 뒤에 면들의 방향설정으로 3차원 형상을 만들어 내는 것으로서, 모든 면을 모서리의 경계로 반시계 방향으로 정의해 줌으로써 법선 벡터를 구하고 이 법선 벡터를 중심으로 일정한 방향을 규정지어 면의 내부와 외부를 정의하는 방식이다.The landmark chord method is to create a three-dimensional shape with the orientation of the faces after composing the face with a combination of sides, and define all faces counterclockwise to the edge of the edge to obtain a normal vector, The direction is defined to define the inside and outside of the face.

따라서 본 실시예에서는 2차원 도면기반의 정보를 3차원 형상정보 기반으로 교량정보를 표현함으로써 정보에 대한 인식이 사람에 의해 이루어질 뿐만 아니라 컴퓨터에 의해 정보 인식이 가능해진다.Therefore, in the present embodiment, by expressing the bridge information based on the two-dimensional drawing information based on the three-dimensional shape information, not only the recognition of the information is performed by a person but also the information can be recognized by a computer.

그리고 사용자가 필요로 하는 정보의 접근이 용이하고 관리자가 정보를 유지관리하기가 용이하다.In addition, the information required by the user is easy to access and the administrator can easily maintain the information.

단순 형상(simple shape) 엔티티는 상위 엔티티인 형상(shape) 엔티티로부터 솔리드 모델 정보를 상속받아 구조물의 선형부재에 대한 단면정보를 표현한 것으로써 강교량 구조물을 구성하는 부재의 형상을 앵글 형상(angle shape) 엔티티, 장방형 형상(rectangle shape) 엔티티, 관 형상(channel shape) 엔티티, 원 형상(circle shape) 엔티티, h 형상(h shape) 엔티티, t 형상(t shape) 엔티티, i 형상(i shape), 박스 형상(box shape) 엔티티의 8개의 하부 엔티티로 표현하였다.The simple shape entity inherits the solid model information from the shape entity, which is the parent entity, and expresses the cross-sectional information of the linear members of the structure. The shape of the member forming the steel bridge structure is an angle shape. Entities, Rectangle Shape Entities, Channel Shape Entities, Circle Shape Entities, h Shape Entities, t Shape Entities, i Shapes, Boxes It is represented by eight sub-entities of a box shape entity.

복합 형상(complex shape) 엔티티는 단면 정보만으로 표현하기 어려운 부재 를 표현한 것으로 3개의 하부 엔티티로 정의하였다.The complex shape entity represents a member that is difficult to express only by cross-sectional information and is defined as three sub-entities.

즉, 접합부를 구성하는 볼트는 볼트 형상(bolt shape) 엔티티로 너트는 너트 형상(nut shape) 엔티티로 정의하였으며 임의의 단면형상을 가지는 경우는 임의의 형상(arbitrary shape) 엔티티를 이용해 표현할 수 있도록 하였다.In other words, the bolt constituting the joint is defined as a bolt shape entity and the nut is a nut shape entity, and in the case of having an arbitrary cross-sectional shape, it can be represented by using an arbitrary shape entity. .

따라서 상부구조의 바닥판의 경우는 임의의 형상(arbitrary shape) 엔티티를 사용하여 표현할 수 있다.Therefore, the bottom plate of the superstructure can be represented by using an arbitrary shape entity.

본 실시예에서는 바닥판, 교각, 교대 및 기초와 같이 재료가 콘크리트인 부재는 3차원 형상정보와 개요정보 만을 포함하도록 하였다. In the present embodiment, a member made of concrete such as a bottom plate, a pier, a shift, and a foundation includes only three-dimensional shape information and outline information.

재료(MATERIAL) 모델은 구조물의 부재에 사용되는 재료의 특성을 정의하기 위한 모델로써, 본 실시예에서는 강재와 콘크리트 및 사용자 정의에 의한 재료로 구분하여 정의하였다.The MATERIAL model is a model for defining the characteristics of materials used in the members of the structure. In this embodiment, the MATERIAL model is divided into steel, concrete, and user-defined materials.

도 11과 같이 재료(material) 엔티티는 온도팽창계수를 표현한 온도 팽창(thermal expansion) 속성, 탄성계수를 표현한 탄성(elasticity) 속성, 포아송비를 표현한 포아송비(poisson ratio) 속성, 자중을 표현한 자중(weight density) 속성 등을 이용해 부재의 재료특성을 정의하였으며 또한, 추가로 필요한 물성치를 확장할 수 있도록 하였다.As shown in FIG. 11, the material entity has a thermal expansion property expressing a thermal expansion coefficient, an elasticity property expressing an elastic coefficient, a poisson ratio property expressing a Poisson's ratio, and a self-weight expressing self-weight ( The weight density properties were used to define the material properties of the members and to further expand the required physical properties.

재료(material) 엔티티를 상속받은 강재료(steel material) 엔티티, 콘크리트 재료(conrete material) 엔티티 및 user_defined_material 엔티티는 생애주기 상의 설계단계에서 요구되는 재료의 특성을 표현한 엔티티이다.The steel material entity, the concrete material entity, and the user_defined_material entity that inherit the material entity are the entities that represent the properties of the material required during the design phase of the life cycle.

강재료(Steel material) 엔티티는 강재의 항복응력 등을 표현하기 위한 속성 값을 포함하고, 콘크리트 재료(concrete material) 엔티티는 철근콘크리트 부재에서 콘크리트 강도, 콘크리트의 전단 강도, 철근의 항복응력 및 전단철근의 항복응력 값 등을 포함할 수 있도록 정의하였다.Steel material entities contain property values for expressing the yield stress of steel, etc. Concrete material entities are concrete strength, shear strength of steel, yield stress of steel and shear reinforcement in reinforced concrete members. It is defined to include yield stress value of.

재료(Material) 엔티티는 교량의 설계요소와 연결되지 않고 독립적으로 존재하는 정보이다.Material entities are information that exists independently of the bridge's design elements.

따라서 재료의 물성치와 설계부재와의 연결을 위해 part_element_map 엔티티를 정의하였다. Part_element_map 엔티티는 재료의 물성치를 포함하는 material 엔티티와 설계요소의 부재정보를 표현하는 part 엔티티를 여러 개 가지도록 정의하였다.Therefore, part_element_map entity is defined to connect material property and design element. Part_element_map entity is defined to have several material entities including material properties and part entities expressing member information of design elements.

접합부(JOINT SYSTEM) 모델은 구조물의 접합부를 표현한 것으로, 접합방법은 용접에 의한 방법과 기계적 방법으로 정의되었다.The joint system model represents the joint of the structure, and the joining method is defined as a welding method and a mechanical method.

도 12와 같이 접합부(joint system) 엔티티는 접합부를 표현하는 최상위 엔티티에서 connected_assembly 속성 값을 단품 조합(parts assembly) 엔티티로 정의함으로써 접합이 이루어질 설계부재의 표현이 가능하였다.As shown in FIG. 12, the joint system entity may represent the design member to which the joint is to be made by defining the connected_assembly attribute value as a parts assembly entity in the highest entity representing the joint.

기계적 접합방법을 정의한 기계적 접합부(joint system mechanical) 엔티티는 형상정보를 표현하는 components 속성에서 다수의 형상(shape) 엔티티를 가지도록 정의하였으며, mechanism 속성에서는 joint_system_mechanical_type 타입을 참조하여 기계적인 접합 타입을 볼트, 핀 및 리벳접합으로 범위를 한정하였다.The joint system mechanical entity that defines the mechanical joint method is defined to have a plurality of shape entities in the components property representing the shape information. In the mechanism property, the mechanical joint type is defined by referring to the joint_system_mechanical_type type. The range was limited to pin and rivet joints.

따라서 기계적 접합부(joint system mechanical) 엔티티는 기계적 방법에 의한 연결부 접합을 표현하며 접합부를 구성하는 요소들인 볼트, 너트, 워셔 및 강판 을 묶어서 하나의 접합부재로 표현하였다.Therefore, the joint system mechanical entity expresses the joint connection by a mechanical method and binds the bolts, nuts, washers, and steel sheets, which constitute the joint, as a joint member.

용접에 의한 접합정보는 용접 접합부(joint system welded) 엔티티에서 나타내었으며 용접의 형태에 따라 점, 선, 면 용접으로 세분화하여 하부 엔티티를 표현하였다.The joint information by welding is shown in the joint system welded entity, and the sub-entity is represented by subdividing it into point, line, and face welding according to the welding type.

특히, 용접 접합부(joint system welded) 엔티티의 weld_specification 속성은 용접방식, 용입(penetration)범위에 관한 정보를 표현하였다.In particular, the weld_specification attribute of a weld system welded entity expresses information about a welding method and a penetration range.

응용 컨텍스트(APPLICATION CONTEXT) 모델은 도 13과 같이 ISO10303 Part 41의 application_context_schema를 그대로 사용한다. 이 모델은 응용영역스키마로서 정의하고자 하는 제품의 응용영역, 응용영역에 대한 분야 (discipline), 생애주기 단계, 고객층(market segment) 및 제품 스펙의 라이브러리에 관한 내용을 표현하는 엔티티를 제공한다.The application context model uses the application_context_schema of ISO10303 Part 41 as shown in FIG. 13. This model provides an entity that represents the application domain, the discipline of the application, the lifecycle stage, the market segment, and the library of product specifications that you want to define as an application domain schema.

응용 컨텍스트(Application_context) 엔티티는 제품 데이터가 정의되어지는 영역으로서, 제품 데이터의 사용과 의미에 영향을 주고 제품 데이터와 관련한 다양한 형식의 정보를 표현한다. 본 실시예에서는 강교량 구조물의 3차원 형상을 표현하기 위해서 채택한 AP203과 구조해석정보를 표현하기 위해 채택한 AP209를 사용하기 때문에 여러 개의 데이터모델을 사용할 수 있도록 application_protocol_definition 엔티티를 이용하였다.An application context (Application_context) entity is an area where product data is defined. It affects the use and meaning of product data and expresses various types of information related to product data. In this embodiment, AP203 is adopted to represent the three-dimensional shape of the steel bridge structure and AP209 is used to represent the structural analysis information. Therefore, the application_protocol_definition entity is used to use multiple data models.

이 엔티티는 제품 정보를 표현하기 위해서 사용한 응용프로토콜을 명시하기 때문에, 강교량의 3차원 형상정보에 대해서는 AP203 스키마를 사용하고 구조해석정보에 대해서는 AP209 스키마를 사용하는 것을 명시할 수 있다.Since this entity specifies the application protocol used to represent the product information, it can be specified that the AP203 schema is used for the three-dimensional shape information of the steel bridge and the AP209 schema for the structural analysis information.

또한 본 실시예에서는 강교량 구조물에서 발생하는 제품정보의 생애주기 단계를 표현하기 위해서 product_definition_context 엔티티를 사용하였다.In addition, in this embodiment, the product_definition_context entity is used to represent the life cycle stage of the product information generated in the steel bridge structure.

개발된 데이터모델의 검증은 EXPRESS 스키마의 구문(syntax)에 대한 적합성 검증부분과 실제 물리적 데이터 값의 입력을 통해 개발된 모델의 적용성 검증부분으로 나누어 실시되었다.The verification of the developed data model was carried out by dividing the conformance verification part of the syntax of the EXPRESS schema and the applicability verification part of the developed model by inputting the actual physical data values.

강교량 데이터모델의 EXPRESS 스키마 구문의 형식에 대한 검증은 NIST(National Institute of Standards and Technology)에서 무상으로 제공하는 EXPRESS Engine의 EXPRESS 파서(parser)를 이용하였다.For the verification of the EXPRESS schema syntax of the steel bridge data model, the EXPRESS parser of the EXPRESS Engine, which is freely provided by the National Institute of Standards and Technology (NIST), was used.

EXPRESS Engine은 EXPRESS 스키마의 형식을 검토하는 기능 외에도 ISO/STEP Part 21(clear text encoding of the exchange structure)에 따른 물리적 파일을 생성하는 기능과 스키마에서 정의한 각종 제약조건을 검토하는 기능을 제공하는 툴로써, 개발된 강교량 데이터모델의 EXPRESS 스키마가 EXPRESS 언어 참조매뉴얼에서 제시하는 적합성 분류기준에 따라 구문과 참조가 유효한 지를 검토하고 형(type)과 값(value)이 일정한 조건을 만족하는 지를 검토해 준다.In addition to reviewing the EXPRESS schema format, the EXPRESS Engine is a tool that provides the ability to create a physical file according to ISO / STEP Part 21 (clear text encoding of the exchange structure) and to review various constraints defined in the schema. In addition, the EXPRESS schema of the developed steel bridge data model is reviewed for validity of syntax and references according to the conformance classification criteria presented in the EXPRESS Language Reference Manual, and for types and values that meet certain conditions.

본 실시예에서는 앞서 언급한 사항에 대해서 개발된 데이터모델의 적합성을 위 EXPRESS Engine을 통해 검증하였다. In this example, the suitability of the data model developed for the above-mentioned matters was verified through the above EXPRESS Engine.

개발된 데이터모델이 실제 강교량 구조물의 정보를 표현하는 것이 가능한 지를 검증하기 위해서 강판형 거더 형식을 띤 한강 상의 1등급 교량인 한남대교의 다양한 정보를 개발된 데이터모델의 구조에 부합하도록 Table 1에서 STEP 파일로 나타내었다.In order to verify whether the developed data model is able to represent the information of the actual steel bridge structure, various information of Hannam Bridge, the first-class bridge on the Han River in the form of steel girders, is matched with the structure of the developed data model. Shown in the file.

도 14은 한남대교의 7개 경간 가운데 첫 번째 경간인 NM1 구간의 3차원 형상과 각 형상의 설계정보를 나타낸 것이다.FIG. 14 shows the three-dimensional shape and design information of each shape of the NM1 section, which is the first span among the seven spans of the Hannam Bridge.

한남대교 NM1 구간의 상부구조물은 강판형 거더 형식으로써 공장생산에 의한 제품의 구성 체계를 적용할 수 있는 구조형식이기 때문에 본 발명에서 개발된 데이터모델의 적합성 검증을 위한 사례로써 채택이 가능하였다.The upper structure of Hannam Bridge NM1 section is steel plate type girder type and can be adopted as an example for verification of conformity of the data model developed in the present invention.

우선, 도 16의 Table에 표현된 STEP 물리적 파일에서 구조설계정보를 살펴보면, 도 14의 #32와 #33은 한남대교 NM1 구간의 세로보(stringer)를 나타낸 것이며 #41, #42 및 #43은 가로보(cross beam)를 나타낸 것으로서 개발된 모델의 엔티티 가운데 단품(part) 엔티티를 사용하여 표현이 가능하였다.First, referring to the structural design information in the STEP physical file represented in the table of FIG. 16, # 32 and # 33 of FIG. 14 represent stringers of the Hannam Bridge NM1 section, and # 41, # 42, and # 43 are horizontal beams. As a cross beam, it was possible to express using a part entity among the entities of the developed model.

그리고 #36, #46 및 #47은 볼트에 의한 접합부(splice)를 나타낸 것으로서 접합부(joint system) 엔티티로 표현이 가능하였다.# 36, # 46 and # 47 represent the splices by bolts and can be expressed as a joint system entity.

따라서 Table 1에서는 여러 개의 설계부재 중에서 세로보인 도 14의 #32, #33과 접합부인 #36에 해당하는 구조설계정보를 STEP 물리적 파일 형식으로 표현하였다.Therefore, in Table 1, structural design information corresponding to # 32 and # 33 of FIG. 14 and # 36 as a junction part among the several design members are expressed in STEP physical file format.

도 15는 #32와 #33의 설계정보에 해당하는 세로보와 #36의 접합부의 부재제원과 3차원 형상을 표현하는 것으로서, 개발된 모델의 단품(part) 엔티티와 관련 엔티티들을 이용하여 STEP 파일로 표현이 가능하다.FIG. 15 is a representation of the three-dimensional shape and the member specifications of the longitudinal beams corresponding to the design information of # 32 and # 33 and the joint of # 36, and is a STEP file using part entities and related entities of the developed model. Can be expressed.

도 16의 STEP 파일에서 #32는 부재종류가 .STRINGER.로 표시되어 세로보를 나타내고 부재명이 'NM1-stringer1'이라는 것을 표현하고 있으며, 또한 부재와 관련한 형상정보가 #200, #201에 해당하는 정보로 표현이 가능하였다.In the STEP file of FIG. 16, # 32 indicates that the member type is represented by .STRINGER. To represent a column beam, and that the member name is 'NM1-stringer1', and the shape information related to the member corresponds to # 200 and # 201. Could be expressed as.

예로써 #200은 rectangle_shape 엔티티를 이용하여 단면형상이 사각형인 데이터 값을 나타낸 것으로써, 단면의 두께(depth)가 12.0mm이고 너비(width)가 400.0mm인 #32의 제원정보를 표현하고 있다.For example, # 200 represents a data value having a rectangular cross-sectional shape using a rectangle_shape entity, and expresses information of # 32 having a cross-sectional thickness of 12.0 mm and a width of 400.0 mm.

도 15의 #36은 설계정보에 해당하는 세로보의 접합부를 접합부(joint system) 엔티티와 관련 엔티티들을 이용하여 표현한다.# 36 of FIG. 15 represents a joint of the stringer corresponding to the design information by using a joint system entity and related entities.

도 15에 나타난 바와 같이 접합부에서 사용된 긴장재(fastener)는 볼트접합 방식이므로 기계적 접합부(joint system mechanical) 엔티티로 표현이 가능하였다.As shown in FIG. 15, the fastener used in the joint was a bolted joint, and thus could be represented as a joint system mechanical entity.

도 16의 #36은 .BOLTED_TYPE.로 표현되어 접합방식이 볼트접합임을 나타내고, 접합부를 이루는 형상정보가 #206, #210, #212, #213 및 #220라는 점을 나타내고 있다.# 36 in FIG. 16 is represented by .BOLTED_TYPE., Indicating that the joining method is a bolted joint, and that the shape information constituting the joint is # 206, # 210, # 212, # 213, and # 220.

여기서 #220은 볼트의 형상과 제원정보를 표현한 것으로서 .HIGH_STRENGTH_BOLT.에 의해 고장력볼트임을 표현하며 볼트의 반경이 10mm임을 나타내고 있다.Here, # 220 represents the shape and specification information of the bolt, and it is a high-strength bolt by .HIGH_STRENGTH_BOLT. It indicates that the bolt radius is 10mm.

PROJECT 모델을 근간으로 표현된 한남대교 정보는 대표적인 사례로 #12에서 프로젝트의 일반개요 정보를 나타내고 있으며, 또한 구조물의 개요정보를 #13에서 표현하고 있다.The Hannam Bridge information expressed based on the PROJECT model is a representative case, and the general outline information of the project is shown in # 12, and the outline information of the structure is also shown in # 13.

이러한 개요정보는 #21, #22, #23 및 #24에서 설계기준 및 설계하중 등을 포함하고 있다. 다음으로 구조물의 주요한 요소를 표현하는 COMPONENT 모델을 근간으로 한남대교 첫번째 구간의 강상판을 도 16의 #31에서 구조형식을 .STEEL_PLATE_GIRDER로 표현하였다. 그리고 재료의 성질을 표현하는 MATERIAL 모 델을 #50에 나타내었다.This summary includes design criteria and design loads in # 21, # 22, # 23, and # 24. Next, the steel plate of the first section of Hannam Bridge was expressed as .STEEL_PLATE_GIRDER based on the COMPONENT model representing the main elements of the structure. In addition, a MATERIAL model representing the material properties is shown in # 50.

마지막으로 STEP 파일에서 구조설계정보와 구조해석정보와의 연결관계는 APPLICATION CONTEXT 모델에 따른 #1500에서 표현되었다. 그리고 구조설계부재와 연결된 해석정보의 해석요소가 3차원 curve 요소로 표현되었다는 것을 #13877에서 나타내었다.Finally, the relationship between structural design information and structural analysis information in STEP file is represented in # 1500 according to APPLICATION CONTEXT model. And, in # 13877, the analysis element of the analysis information connected with the structural design member is represented by the three-dimensional curve element.

이처럼 설계정보와 연결된 구조해석정보는 ISO/STEP의 AP209 EXPRESS 스키마를 근간으로 구축되었기 때문에 #5의 application_protocol_definition 엔티티에서 나타내고 있으며, 강교량의 3차원 형상정보를 표현하기 위해서 AP203 스키마가 사용되었다는 것을 #1에서 나타내었다. The structural analysis information linked with the design information is represented by the application_protocol_definition entity of # 5 because it is built on the ISO / STEP AP209 EXPRESS schema. Indicated.

이와 같은 과정을 통해서 본 발명에서 개발한 강교량 데이터모델이 한남대교에서 발생하는 프로젝트 개요, 3차원 형상, 구조해석 및 설계정보를 표현하는 것이 가능하다는 점을 입증하였다.Through this process, it was proved that the steel bridge data model developed in the present invention can express the project outline, three-dimensional shape, structural analysis and design information generated in Hannam Bridge.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has been described only with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as is well known, should not be construed as limited to the above embodiments, the present invention described above It will be said that both the technical idea and the technical idea which together with the base are included in the scope of the present invention.

본 발명은 강교량 관련 정보에 관한 통합환경 구축을 위하여, 표준화된 정보를 기반으로 데이터베이스를 구축할 수 있도록 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법을 제시한다.The present invention proposes a method for constructing a database of steel bridges to build a database based on standardized information in order to build an integrated environment related to steel bridge-related information.

본 발명은 강교량에서 발생하는 정보를 통합하고 운용할 수 있도록 3차원 솔리드모델을 기반으로 강교량의 설계정보를 표현하기 위한 데이터모델에 관한 것이다.The present invention relates to a data model for representing the design information of the steel bridge based on the three-dimensional solid model to integrate and operate the information generated in the steel bridge.

데이터모델의 개발 과정에서 강교량의 3차원 형상정보를 표현하기 위해서 ISO/STEP의 공통자원을 사용하였기 때문에 기존의 상용 CAD/CAD/CAx 프로그램의 결과를 사용하는 것이 가능하였다.In the development of the data model, the common resources of ISO / STEP were used to represent the three-dimensional shape information of the steel bridge, so it was possible to use the results of the existing commercial CAD / CAD / CAx program.

또한, 제조업에서 정의하는 제품의 구성체계를 강교량 구조물에 적용하여 데이터모델을 개발하였다.In addition, a data model was developed by applying the product structure defined in the manufacturing industry to steel bridge structures.

즉, 강교량 구조물의 3차원 형상정보를 제품의 구성 체계에 맞추어 세분화하고, 그 구조물의 설계정보를 제품의 구성체계에 입각하여 단품과 조립품으로 세분화하여 나타내고, 세분화된 강교량의 3차원 형상정보와 설계정보를 상호간 연결관계를 설정하여 강교량의 설계정보를 표현하였다.That is, the three-dimensional shape information of the steel bridge structure is subdivided according to the product structure system, and the design information of the structure is subdivided into single parts and assemblies based on the product structure system. The design information of the steel bridge was expressed by establishing the connection relationship between the information.

이렇게 정의된 설계정보는 기하부분과 비기하부분으로 구분하여 기하부분은 STEP의 자원을 이용하여 표현하고, 비기하부분은 기하부분과 연계함으로써 데이터모델의 개발이 완료되었다.The defined design information is divided into geometric part and non-geometric part, and geometric part is expressed by using resources of STEP, and non-geometric part is connected with geometric part.

이러한 접근방법은 강교량의 설계정보가 제품의 단품에 해당하는 부재들의 조립형태로 표현되기 때문에 데이터모델 개발 시에 유연한 정보표현이 가능하였다. In this approach, the design information of the steel bridge is expressed in the form of assembly of members corresponding to a single part of the product, which enables flexible information expression during data model development.

개발된 데이터모델의 EXPRESS 스키마에 대한 구문검증은 NIST에서 제공하는 EXPRESS Engine을 이용하여 ISO/STEP의 Part 11에서 제시하는 모델의 적합성 분류기준에 따라 구문과 참조가 유효한지를 검토하고 형과 값이 일정한 조건을 만족하 는 지를 검토하여 데이터모델의 적합성을 검증하였다.Syntax verification for the EXPRESS schema of the developed data model is performed by examining the validity of the syntax and references according to the conformance classification criteria of the model presented in Part 11 of ISO / STEP using the EXPRESS Engine provided by NIST. The suitability of the data model was verified by examining whether the conditions were met.

또한 개발된 데이터모델이 실제 강교량 구조물의 설계정보를 표현하는 것이 가능한 지를 검증하기 위해서 한남대교를 대상으로 실제 물리적 데이터 값을 적용하여 데이터모델의 적합성을 검증하였다.Also, to verify whether the developed data model can represent the design information of the actual steel bridge structure, the validity of the data model was verified by applying the actual physical data values to the Hannam Bridge.

이와 같은 과정을 통해서 본 발명에서 개발한 강교량 데이터모델이 한남대교의 프로젝트 개요정보, 구조물의 형상정보, 해석정보 및 설계정보를 표현하는 것이 가능하였다.Through this process, it was possible for the steel bridge data model developed in the present invention to express project overview information, structure shape information, analysis information, and design information of the Hannam Bridge.

본 발명에서 개발한 데이터모델은 강교량 프로젝트의 전 생애주기 상에서 발생하는 정보를 ISO/STEP을 이용하여 교환, 공유를 가능케 함으로써 통합환경 구축을 위한 기저를 제공하였다.The data model developed in the present invention provides a basis for building an integrated environment by enabling the exchange and sharing of information generated in the life cycle of steel bridge projects using ISO / STEP.

Claims (28)

강교량의 형상정보에 의해 구성되는 기하부분의 정보를 그루핑하는 기하부분 그루핑 단계;A geometric portion grouping step of grouping information of the geometric portion constituted by the shape information of the steel bridge; 상기 강교량의 계획정보, 해석정보, 설계정보를 포함하는 비기하부분의 정보를 그루핑하는 비기하부분 그루핑 단계;A non-geographic portion grouping step for grouping non-geometric portion information including plan information, analysis information, and design information of the steel bridge; 상기 기하부분의 정보와 상기 비기하부분의 정보 상호의 연결관계를 설정하는 연결관계 설정단계;Establishing a connection relationship between the information of the geometric part and the information of the non-geometric part; 상기 연결관계 설정단계에 의해 설정된 연결관계에 따라, 상기 기하부분 그루핑 단계에 의해 그루핑된 기하부분의 정보 및 상기 비기하부분 그루핑 단계에 의해 그루핑된 비기하부분의 정보를 복수의 엔티티로 표현하여, 최상위 엔티티인 교량(bridge) 엔티티에 소속되도록 하는 엔티티 구분단계;를According to the connection relationship set by the connection relationship setting step, the information of the geometric portion grouped by the geometric portion grouping step and the information of the non-geographic portion grouped by the non-geometric portion grouping step are expressed as a plurality of entities, An entity classification step of belonging to a bridge entity which is a top-level entity; 포함하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.Database construction method of the steel bridge, including. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 교량(bridge) 엔티티는The bridge entity 상기 강교량의 상부구조물에 대한 속성정보를 표현하는 상부구조물(superstructure) 엔티티, 상기 강교량의 하부구조물에 대한 속성정보를 표현하는 하부구조물(substructure) 엔티티를 참조하도록 구성된 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.A method for constructing a database of steel bridges, comprising: referencing a superstructure entity representing attribute information of the superstructure of the steel bridge and a substructure entity representing attribute information of the substructure of the steel bridge . 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 교량(bridge) 엔티티는The bridge entity 상기 강교량의 명칭, 길이, 폭, 위치, 관리기관 중 적어도 하나 이상의 정보를 구비하는 교량 아웃라인(bridge outline) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.And a bridge outline entity having at least one information of a name, length, width, position, and management authority of the steel bridge. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 교량 아웃라인(bridge outline) 엔티티에 구비된 상기 강교량의 위치정보는 3차원 좌표값으로 표현된 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.And the position information of the steel bridge provided in the bridge outline entity is expressed by three-dimensional coordinate values. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 교량 아웃라인(bridge outline) 엔티티는The bridge outline entity 상기 강교량의 구조설계에 적용된 설계기준 및 설계하중에 대한 정보를 표현하는 설계 아웃라인(structural outline) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.And a structural outline entity representing information on design criteria and design load applied to the structural design of the steel bridge. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 교량(bridge) 엔티티는 교량 구성(bridge component) 엔티티를 포함하고,The bridge entity comprises a bridge component entity, 상기 교량 구성(bridge component) 엔티티는The bridge component entity 상기 강교량의 상부구조물에 대한 속성정보를 표현하는 상부구조물(superstructure) 엔티티, 상기 강교량의 하부구조물에 대한 속성정보를 표현하는 하부구조물(substructure) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.And a superstructure entity expressing attribute information of the superstructure of the steel bridge, and a substructure entity expressing attribute information of the substructure of the steel bridge. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 상부구조물(superstructure) 엔티티는The superstructure entity 바닥판(slab) 및 휨부재에 의해 구성되는 주부재에 대한 속성정보를 표현하는 주부재(primary member) 엔티티, 상기 주부재 이외의 부재에 대한 속성정보를 표현하는 부부재(secondary member) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.It includes a primary member entity representing the attribute information for the main member composed of the slab and the bending member, and a secondary member entity representing the attribute information for the member other than the main member A method of constructing a database of steel bridges. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 주부재(primary member) 엔티티는 거더, 세로보, 가로보 중 적어도 하 나 이상의 부재에 대한 속성정보를 표현하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.And wherein the primary member entity represents attribute information of at least one member among girders, stringers, and crossbeams. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 부부재(secondary member) 엔티티는 스티프너, 브레이스, 다이어프램 중 적어도 하나 이상의 부재에 대한 속성정보를 표현하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.And said secondary member entity expresses attribute information on at least one member of a stiffener, brace, and diaphragm. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 주부재 엔티티에 포함되는 바닥판(slab) 엔티티는 포장, 데크, 신축이음, 분리대 중 적어도 하나 이상의 부재에 대한 속성정보를 표현하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.A slab entity included in the main member entity expresses attribute information on at least one member of a pavement, deck, expansion joint, and separator. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 하부구조물(substructure) 엔티티는The substructure entity is 교대, 교각, 슈, 기초, 파일, 페데스탈 중 적어도 하나 이상의 부재에 대한 속성정보를 표현하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.A method for constructing a database of steel bridges, characterized by expressing attribute information of at least one member among shifts, piers, shoes, foundations, piles, and pedestals. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 교량(bridge) 엔티티는The bridge entity 상기 강교량을 구성하는 부재의 상세설계정보를 표현하는 교량 구성(bridge component) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.And a bridge component entity for expressing detailed design information of a member constituting the steel bridge. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 교량 구성(bridge component) 엔티티는The bridge component entity 상기 강교량의 부재를 표현하는 단품(part) 엔티티, 상기 강교량의 부재들의 조합을 표현하는 조립품(assembly) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.And a unit entity representing a member of the steel bridge, and an assembly entity representing a combination of the members of the steel bridge. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 조립품(assembly) 엔티티는The assembly entity is 상기 강교량의 부품 중 단품 상호의 조합을 표현하는 단품 조합(parts assembly) 엔티티, 상기 강교량의 부품 중 조립품 상호의 조합을 표현하는 조립품 조합(assembled assembly) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.A database of steel bridges, comprising: an assembly assembly entity expressing a combination of components among the parts of the steel bridge, and an assembled assembly entity expressing a combination of assemblies among the parts of the steel bridge; Way. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 교량(bridge) 엔티티는The bridge entity 상기 강교량의 기하학적 형상을 표현하는 형상(shape) 엔티티를 포함하는 것 을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.And a shape entity representing the geometry of the steel bridge. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 형상(shape) 엔티티는The shape entity 상기 강교량의 3차원 형상을 CSG(Constructive Solid Geometry) 표현방식 및 경계표현방식에 의해 표현하는 복수의 형상 정의 표현(shape definition representation) 엔티티, 또는 중심선과 부재의 단면 속성을 가진 선형부재를 가지는 엔티티를 참조하도록 정의된 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.A plurality of shape definition representation entities expressing the three-dimensional shape of the steel bridge by a CSG (Constructive Solid Geometry) and a landmark representation, or an entity having a linear member having a cross-sectional property of a center line and a member. Database construction method of steel bridges, characterized in that defined for reference. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 형상(shape) 엔티티는The shape entity 상기 중심선을 가지는 강교량의 선형부재에 대한 단면정보를 표현하는 단순 형상(simple shape) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.And a simple shape entity representing cross-sectional information of the linear member of the steel bridge having the center line. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 단순 형상(simple shape) 엔티티는The simple shape entity 앵글 형상(angle shape) 엔티티, 장방형 형상(rectangle shape) 엔티티, 관 형상(channel shape) 엔티티, 원 형상(circle shape) 엔티티, h 형상(h shape) 엔 티티, t 형상(t shape) 엔티티, i 형상(i shape) 엔티티, 박스 형상(box shape) 엔티티 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.Angle shape entity, rectangle shape entity, channel shape entity, circle shape entity, h shape entity, t shape entity, i A method of constructing a database of steel bridges comprising at least one of an i shape entity and a box shape entity. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 형상(shape) 엔티티는The shape entity 상기 단순 형상 엔티티에 의해 표현되는 형상 이외의 복잡한 형상을 표현하는 복합 형상(complex shape) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.And a complex shape entity that represents a complex shape other than the shape represented by the simple shape entity. 제20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 복합 형상(complex shape) 엔티티는The complex shape entity 볼트 형상(bolt shape) 엔티티, 너트 형상(nut shape) 엔티티, 임의의 형상(arbitrary shape) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.A method of constructing a database of steel bridges comprising a bolt shape entity, a nut shape entity, and an arbitrary shape entity. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 교량(bridge) 엔티티는The bridge entity 상기 강교량의 부재에 사용되는 재료의 특성을 정의하기 위한 재료(material) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축 방법.And a material entity for defining properties of the material used in the absence of the steel bridge. 제22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 재료(material) 엔티티는The material entity is 온도팽창계수를 표현하는 온도팽창(thermo expansion) 속성, 탄성계수를 표현하는 탄성(elasticity) 속성, 포아송비를 표현하는 포아송비(poisson ratio) 속성, 자중을 표현하는 자중(weight density) 속성 중 적어도 하나 이상을 이용하여 상기 재료의 특성을 정의하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.At least one of a temperature expansion property expressing the coefficient of thermal expansion, an elasticity property expressing the elasticity coefficient, a poisson ratio property expressing the Poisson's ratio, and a weight density property expressing the self-weight A method for constructing a database of steel bridges, characterized by defining the properties of the material using one or more. 제22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 재료(material) 엔티티는The material entity is 강재의 속성을 표현하는 강재료(steel material) 엔티티, 철근콘크리트 부재의 속성을 표현하는 콘크리트 재료(concrete material) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.A method of constructing a database of steel bridges, comprising: a steel material entity expressing the properties of the steel, and a concrete material entity expressing the properties of the reinforced concrete member. 제24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 콘크리트 재료(concrete material) 엔티티는The concrete material entity 철근 콘크리트 부재에서 콘크리트의 강도, 콘크리트의 전단강도, 철근의 항복응력, 전단철근의 항복응력 중 적어도 하나 이상의 속성을 표현하는 것을 특징으 로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.A method for constructing a database of steel bridges, characterized by expressing at least one of the properties of concrete, shear strength of concrete, yield stress of reinforcement, and yield stress of shear reinforcement in reinforced concrete members. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 교량(bridge) 엔티티는The bridge entity 상기 강교량의 접합부의 특성을 정의하기 위한 접합부(joint system) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.And a joint system entity for defining characteristics of the joint of the steel bridge. 제26항에 있어서,The method of claim 26, 상기 접합부(joint system) 엔티티는The joint system entity is 기계적 접합구조를 표현하는 기계적 접합부(joint system mechanical) 엔티티, 용접 접합구조를 표현하는 용접 접합부(joint system welded) 엔티티를 포함하는 것을 특징으로 하는 강교량의 데이터베이스 구축방법.A method of constructing a database of steel bridges comprising a joint system mechanical entity representing a mechanical joint structure, and a joint system welded entity representing a weld joint structure. 삭제delete
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