KR101959383B1 - 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템 - Google Patents

파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101959383B1
KR101959383B1 KR1020170129562A KR20170129562A KR101959383B1 KR 101959383 B1 KR101959383 B1 KR 101959383B1 KR 1020170129562 A KR1020170129562 A KR 1020170129562A KR 20170129562 A KR20170129562 A KR 20170129562A KR 101959383 B1 KR101959383 B1 KR 101959383B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
load
truss
movable roof
main runway
roof
Prior art date
Application number
KR1020170129562A
Other languages
English (en)
Inventor
김치경
Original Assignee
단국대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 단국대학교 산학협력단 filed Critical 단국대학교 산학협력단
Priority to KR1020170129562A priority Critical patent/KR101959383B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101959383B1 publication Critical patent/KR101959383B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G06F17/5009—
    • G06F2217/12—
    • G06F2217/16—

Landscapes

  • Instructional Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 파라메트릭 모델링을 통해 개폐식 지붕을 비롯한 비정형 형상의 지붕에 대한 기하학적 재현을 쉽게 할 수 있고, 지붕의 구동메커니즘을 고려하여 구조체에 하중을 자동으로 입력할 수 있으며, 설계 과정에서 반복 수행되는 대안들에 대한 구조 해석의 수행 및 결과 검토 과정을 효율적으로 진행할 수 있는 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템에 대한 것이다.
본 발명 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템은 가동 지붕이 메인 런웨이 트러스를 따라 주행하는 개폐지붕 구조물을 전산 프로그램에서 구조 해석하기 위한 것으로, 상기 메인 런웨이 트러스와 가동 지붕이 각각 메인 런웨이 트러스 부재와 가동 지붕 부재로 모델링되되 상기 가동 지붕 부재는 파라미터화되어 입력되어 가동 지붕의 입력된 개폐율에 따라 가동 지붕 부재의 위치를 변동시키고, 상기 메인 런웨이 트러스 부재의 대응되는 노드에 가동 지붕 부재의 하중을 분배하는 파라메트릭 하중 분배 모듈; 및 부재 정보가 매칭된 메인 런웨이 트러스 부재가 탑재된 것으로, 상기 파라메트릭 하중 분배 모듈에서 산출된 하중 정보를 입력받아 메인 런웨이 트러스 부재의 절점에 매칭하여 구조 해석을 수행하는 구조 해석 모듈; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템{Analytical Modelling system of retractable roof structures using parametric method}
본 발명은 파라메트릭 모델링을 통해 개폐식 지붕을 비롯한 비정형 형상의 지붕에 대한 기하학적 재현을 쉽게 할 수 있고, 지붕의 구동메커니즘을 고려하여 구조체에 하중을 자동으로 입력할 수 있으며, 설계 과정에서 반복 수행되는 대안들에 대한 구조 해석의 수행 및 결과 검토 과정을 효율적으로 진행할 수 있는 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템에 대한 것이다.
체육관, 공연장, 격납고 등을 비롯한 대규모·대공간 건축물은 내부에 기둥이 없는 무주 공간을 형성하여 시공하는 경우가 많다.
이러한 대규모·대공간 건축물은 대개 비정형의 자유로운 형상을 갖기 때문에 구조 해석을 위해 3D 모델링을 수행한다. 기존에는 이러한 구조물의 3D 모델링시 부재의 각 절점과 지점을 일일이 지정하여야 하였다. 이에 따라 기하학적 정보와 하중 조건을 입력하는데 막대한 시간과 노력이 필요하고, 구조물 해석을 위한 전산 프로그램에서 실행되는 정보 처리 용량 또한 방대하였다.
뿐만 아니라 설계 단계에서는 다양한 대안을 검토할 수 있는데, 각 대안별로 3D 모델링을 새롭게 수행해야 하므로 상기와 같은 여러 가지 문제점이 가중될 수밖에 없었다.
특히, 최근에는 기상 변화에 대해 대처가 가능하도록 지붕을 개폐식 구조로 구성하는 경우가 많다.
이러한 개폐식 지붕은 지붕의 개폐율에 따라 하중 조건이 변화하기 때문에 기존의 모델링 방법으로는 정확한 구조 해석이 어려운 한계가 있다. 또한, 실제 구조물에서 하중과 변형이 해석 결과와 달라 시공 오차는 물론 구조적으로 문제가 발생할 수 있었다.
KR 10-0512202 B1
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 비정형 형상의 지붕에 대한 기하학적 재현을 쉽게 할 수 있고, 나아가 설계 과정에서 반복 수행되는 수많은 대안에 대한 구조 해석의 수행 및 결과 검토를 효율적으로 진행할 수 있는 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 개폐식 지붕을 쉽고 정확하게 모델링할 수 있고, 지붕의 구동메커니즘을 고려하여 구조체에 하중을 자동으로 입력할 수 있는 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 가동 지붕이 메인 런웨이 트러스를 따라 주행하는 개폐지붕 구조물을 전산 프로그램에서 구조 해석하기 위한 것으로, 상기 메인 런웨이 트러스와 가동 지붕이 각각 메인 런웨이 트러스 부재와 가동 지붕 부재로 모델링되되 상기 가동 지붕 부재는 파라미터화되어 입력되어 가동 지붕의 입력된 개폐율에 따라 가동 지붕 부재의 위치를 변동시키고, 상기 메인 런웨이 트러스 부재의 대응되는 노드에 가동 지붕 부재의 하중을 분배하는 파라메트릭 하중 분배 모듈; 및 부재 정보가 매칭된 메인 런웨이 트러스 부재가 탑재된 것으로, 상기 파라메트릭 하중 분배 모듈에서 산출된 하중 정보를 입력받아 메인 런웨이 트러스 부재의 절점에 매칭하여 구조 해석을 수행하는 구조 해석 모듈; 로 구성되되, 상기 하중 분배 모듈에서 가동 지붕의 하부에 구비되어 메인 런웨이 트러스를 따라 주행하는 주행 롤러는 가동 지붕 부재와 함께 가동 접점부로 파라미터화되어 모델링되고, 상기 가동 지붕 부재와 메인 런웨이 트러스 부재의 사이에는 강성이 0인 더미빔 부재가 생성되어, 상기 더미빔 부재가 가동 접점부에서 전달되는 가동 지붕 부재의 하중을 메인 런웨이 트러스 부재의 대응되는 노드에 분배하는 것을 특징으로 하는 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 하중 분배 모듈에서 메인 런웨이 트러스 부재와 가동 지붕 부재는 지붕 면과 동일한 면상에 생성되는 서피스 그리드 상에 모델링되는 것을 특징으로 하는 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템을 제공한다.
삭제
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 가동 접점부에서 전달되는 수직하중(PH)은 충격계수가 적용된 하중을 포함하는 것을 특징으로 하는 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 가동 접점부에서 전달되는 수평하중(PV)은 주행 방향의 제동력에 의한 제동하중이 추가되는 것을 특징으로 하는 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 하중 분배 모듈에서 가동 지붕이 메인 런웨이 트러스를 따라 슬라이딩 이동하여 개폐되는 개폐지붕 구조물을 쉽고 정확하게 모델링할 수 있으며, 가동 지붕의 구동메커니즘을 고려하여 구조체에 하중을 자동으로 입력할 수 있는 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템을 제공할 수 있다.
둘째, 파라메트릭 모델링을 통해 개폐식 대공간 구조물의 지붕 등 비정형 형상의 기하학적 재현을 쉽게 할 수 있어 3D 모델링에 소요되는 작업 시간을 대폭 단축할 수 있다. 또한, 하중 분배 모듈에서 산출된 하중 정보를 토대로 구조 해석 모듈이 구조 해석을 수행하므로, 수많은 대안을 검토해야 하는 설계 과정에서 반복적인 구조 해석의 수행 및 결과 검토 과정을 효율적으로 진행할 수 있다.
셋째, 하중 분배 모듈에서 주행 롤러가 파라미터화되어 모델링된 가동 접점부에 작용하는 수직하중과 수평하중 산출시, 개폐되는 지붕의 이동 속도에 따른 제동 메커니즘 등을 고려할 수 있다. 이를 토대로 정밀한 구조 해석 결과를 확보하여 시공오차를 줄일 수 있으며, 가동 중 거동을 정확하게 예측할 수 있다.
도 1은 개폐지붕 구조물을 도시하는 사시도.
도 2는 하중 분배 모듈과 구조 해석 모듈을 도시하는 도면.
도 3은 하중 분배 모듈에서 메인 런웨이 트러스 부재와 가동 지붕 부재의 관계를 도시하는 도면.
도 4는 가동 지붕과 메인 런웨이 트러스의 결합 관계를 도시하는 도면.
도 5는 도 4의 종단면도.
도 6은 가동 지붕의 개폐율에 따른 하중 분포를 도시하는 도면.
도 7은 서피스 그리드 상에 모델링된 메인 런웨이 트러스 부재와 가동 지붕 부재를 도시하는 사시도.
도 8은 가동 지붕 부재와 메인 런웨이 트러스 부재의 하중 전달 관계를 도시하는 도면.
도 9는 더미빔 부재에 작용하는 집중 하중과 지반 반력에 대한 개념도.
도 10은 가동 접점부에 적용되는 수직하중과 수평하중을 도시하는 도면.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 개폐지붕 구조물을 도시하는 사시도이고, 도 2는 하중 분배 모듈과 구조 해석 모듈을 도시하는 도면이며, 도 3은 하중 분배 모듈에서 메인 런웨이 트러스 부재와 가동 지붕 부재의 관계를 도시하는 도면이다. 그리고 도 4는 가동 지붕과 메인 런웨이 트러스의 결합 관계를 도시하는 도면이고, 도 5는 도 4의 종단면도이며, 도 6은 가동 지붕의 개폐율에 따른 하중 분포를 도시하는 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템은 가동 지붕(3)이 메인 런웨이 트러스(2)를 따라 주행하는 개폐지붕 구조물(1)을 전산 프로그램에서 구조 해석하기 위한 것으로, 상기 메인 런웨이 트러스(2)와 가동 지붕(3)이 각각 메인 런웨이 트러스 부재(2')와 가동 지붕 부재(3')로 모델링되되 상기 가동 지붕 부재(3')는 파라미터화되어 입력되어 가동 지붕(3)의 입력된 개폐율에 따라 가동 지붕 부재(3')의 위치를 변동시키고, 상기 메인 런웨이 트러스 부재(2')의 대응되는 노드(21')에 가동 지붕 부재(3')의 하중을 분배하는 파라메트릭 하중 분배 모듈(5); 및 부재 정보가 매칭된 메인 런웨이 트러스 부재(2")가 탑재된 것으로, 상기 파라메트릭 하중 분배 모듈(5)에서 산출된 하중 정보를 입력받아 메인 런웨이 트러스 부재(2")의 절점에 매칭하여 구조 해석을 수행하는 구조 해석 모듈(6); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
개폐식 대공간을 구성하기 위한 개폐지붕 구조물(1)은 개폐되는 지붕인 가동 지붕(3)과 가동 지붕(3)이 주행하는 고정된 지붕 구조물인 메인 런웨이 트러스(2)로 구성된다.
여기에서 상기 메인 런웨이 트러스(2)는 지반에 직접 또는 수직 부재에 의해 지반에 지지되며, 전체적인 지붕의 하중은 메인 런웨이 트러스(2)를 통해 지반에 전달된다.
도 1의 (a)는 개폐지붕 구조물(1)이 폐쇄된 상태를 도시하고, 도 1의 (b)는 개폐지붕 구조물(1)의 가동 지붕(3)이 일부 개방된 상태를 도시한다.
상기 파라메트릭 하중 분배 모듈(5)에서는 메인 런웨이 트러스(2)와 가동 지붕(3)이 각각 메인 런웨이 트러스 부재(2')와 가동 지붕 부재(3')로 모델링된다(도 3).
이러한 하중 분배 모듈(5)에서는 상기 가동 지붕 부재(3')는 파라미터화되어 입력되어 가동 지붕(3)의 입력된 개폐율에 따라 가동 지붕 부재(3')의 위치를 변동시킨다. 그리고 상기 메인 런웨이 트러스 부재(2')의 대응되는 노드(21')에 가동 지붕 부재(3')의 하중을 분배한다.
상기 하중 분배 모듈(5)은 각 노드(21')의 하중만 산정하면 되므로 하중 분배 모듈(5) 내에 모델링된 메인 런웨이 트러스 부재(2')는 부재의 길이 및 지점 정보만 입력되면 된다.
상기 구조 해석 모듈(6)은 부재 정보가 매칭된 메인 런웨이 트러스 부재(2")가 탑재된다.
상기 구조 해석 모듈(6)에서는 파라메트릭 하중 분배 모듈(5)에서 산출된 하중 정보를 입력받아 메인 런웨이 트러스 부재(2")의 절점에 매칭하여 구조 해석을 수행한다.
전술한 하중 분배 모듈(5)과 달리 구조 해석 모듈(6)은 하중 분배 모듈(5)에서 전달된 하중을 적용하여 부재 해석을 수행한다. 따라서 구조 해석 모듈(6) 내에 모델링된 메인 런웨이 트러스 부재(2")의 부재 정보는 메인 런웨이 트러스 부재(2')의 기하학적 정보와 지점 정보는 물론 강도나 강성 등의 단면 정보를 포함한다.
상기 구조 해석 모듈(6)은 파라메트릭 하중 분배 모듈(5)과 분리된 별도의 프로그램일 수 있으며, 상용 구조 해석 솔버를 사용할 수 있다.
즉, 파라메트릭 하중 분배 모듈(5)에서 산정된 하중은 구조 해석 모듈(6)의 하중 입력 값과 동일한 형식으로 변환되어 실시간으로 상호 연동되므로 일반적인 상용 구조 해석 솔버의 사용이 가능하다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가동 지붕(3)은 지붕 구조물(31)과 지붕 구조물(31)을 지지하는 프레임(32)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 지붕 구조물(31)과 프레임(32)은 트러스로 구성될 수 있다.
아울러 상기 프레임(32)의 하부에는 캐리어(33)가 구비될 수 있고, 상기 캐리어(33)는 하부에 복수의 주행 롤러(34)가 구비될 수 있다.
상기 캐리어(33)의 주행 롤러(34)는 메인 런웨이 트러스(2)의 상현재에 직접 거치되어 상현재를 따라 주행할 수 있다. 또는 메인 런웨이 트러스(2)의 상현재 상부에 별도로 설치된 주행 레일(4) 상에서 주행 롤러(34)가 주행할 수도 있다.
상기 주행 레일(4)의 하부에는 메인 런웨이 트러스(2)의 절점(21) 위치에 서포트 컬럼(41)이 구비되어, 상부의 하중을 서포트 컬럼(41)을 통해 메인 런웨이 트러스(2)의 절점(21)에 작용하도록 할 수 있다.
도 6의 (a) 내지 (c)를 참고하여 상기 가동 지붕(3)과 메인 런웨이 트러스(2)에 작용하는 하중을 설명한다.
상기 가동 지붕(3)의 하중은 가동 지붕(3)의 자중(D.L3), 마감하중에 의한 고정하중(D.L4), 건축구조기준에 따른 적재하중(L.L2), 건축구조기준에 따른 적설하중(S.L2)에 대한 계수 하중의 합으로 이루어진다.
상기 메인 런웨이 트러스(2)의 기본 하중은 메인 런웨이 트러스(2)의 자중(D.L1), 마감 하중에 의한 고정하중(D.L2), 건축구조기준에 따른 적재하중(L.L1), 건축구조기준에 따른 적설하중(S.L1)이며, 상기 가동 지붕(3)의 개폐율에 따른 가동 지붕(3) 하중의 분배 하중이 추가된다.
위와 같은 가동 지붕(3)의 하중 변화는 가동 지붕(3)의 개폐율에 따라 자동으로 산정된다. 자동으로 산정된 하중은 메인 런웨이 트러스(2)의 절점(21)에 작용하는 하중이 되며, 구조 해석 모듈(6)에 전달되어 구조 해석 수행에 이용된다.
도 6의 (a)에는 가동 지붕(3)이 완전히 폐쇄된 상태에서 가동 지붕(3)의 하중과 메인 런웨이 트러스(2)의 하중이 도시된다. 그리고 도 6의 (b)에는 가동 지붕(3)이 50% 개방된 상태에서 가동 지붕(3)의 하중과 메인 런웨이 트러스(2)의 하중이 도시된다. 아울러 도 6의 (c)에는 가동 지붕(3)이 완전히 개방된 상태에서 가동 지붕(3)의 하중과 메인 런웨이 트러스(2)의 하중이 도시된다.
본 발명에서는 하중 분배 모듈(5)을 통하여 가동 지붕(3)이 메인 런웨이 트러스(2)를 따라 슬라이딩 이동하여 개폐되는 개폐지붕 구조물(1)을 쉽고 정확하게 모델링할 수 있다. 또한, 가동 지붕(3)의 구동메커니즘을 고려하여 구조체에 하중을 자동으로 입력할 수 있는 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템을 제공할 수 있다.
아울러 개폐식 대공간 구조물의 파라메트릭 모델링을 통해 비정형 형상의 기하학적 재현을 쉽게 할 수 있으며, 구조 해석 모듈(6)이 하중 분배 모듈(5)에서 산출된 하중 정보를 토대로 구조 해석을 할 수 있으므로 수많은 대안을 검토해야 하는 설계 과정에서 반복적인 구조 해석의 수행 및 결과 검토를 효율적으로 진행할 수 있다.
도 7은 서피스 그리드 상에 모델링된 메인 런웨이 트러스 부재와 가동 지붕 부재를 도시하는 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 하중 분배 모듈(5)에서 메인 런웨이 트러스 부재(2')와 가동 지붕 부재(3')는 지붕 면과 동일한 면상에 생성되는 서피스 그리드(7) 상에 모델링되도록 구성할 수 있다.
3D 공간 내에 직접 지점을 지정하여 구조물을 구성하는 각 부재를 일일이 모델링하는 기존의 작업은 시간이 매우 오래 소요되고, 대안 검토를 위한 변경시 동일한 작업이 반복되는 문제가 있다.
따라서 지붕 면과 대응되는 기준면을 설정하고 복수의 가이드라인(71, 72)을 서로 직교하도록 격자 형상으로 서피스 그리드(7, surface grid)를 생성하면, 가이드라인(71, 72)이 서로 직교하여 만나는 교차점 중 하나를 선택하여 노드(n)를 생성함으로써 메인 런웨이 트러스 부재(2')와 가동 지붕 부재(3')를 쉽게 모델링할 수 있다.
이에 따라 메인 런웨이 트러스 부재(2')와 가동 지붕 부재(3')는 각 절점의 고정된 좌표를 3D 좌표상에 하나하나 입력할 필요가 없으며, 단순히 서피스 그리드(7) 상의 가이드라인(71, 72)의 교차점을 스냅 형식으로 선택하여 간단하게 부재 모델링이 가능하다.
나아가 부재의 위치와 형상을 다양하게 변경하면서 다양한 대안 설계가 가능하다.
상기 가이드라인(71, 72)의 간격은 부재 사이즈에 따라 사용자가 적절하게 초기 설정할 수 있다.
도 8은 가동 지붕 부재와 메인 런웨이 트러스 부재의 하중 전달 관계를 도시하는 도면이고, 도 9는 더미빔 부재에 작용하는 집중 하중과 지반 반력에 대한 개념도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 하중 분배 모듈(5)에서 가동 지붕(3)의 하부에 구비되어 메인 런웨이 트러스(2)를 따라 주행하는 주행 롤러(34)는 가동 지붕 부재(3')와 함께 가동 접점부(34')로 파라미터화되어 모델링되고, 상기 가동 지붕 부재(3')와 메인 런웨이 트러스 부재(2')의 사이에는 강성이 0인 더미빔 부재(4')가 생성되어, 상기 더미빔 부재(4')가 가동 접점부(34')에서 전달되는 가동 지붕 부재(3')의 하중을 메인 런웨이 트러스 부재(2')의 대응되는 노드(21')에 분배하도록 구성할 수 있다.
트러스 구조물은 구조 해석시 하중은 절점인 노드에만 모델링 가능하다.
그런데 개폐지붕 구조물(1)은 가동 지붕(3)의 하중이 전달되는 주행 롤러(34)가 메인 런웨이 트러스(2)의 상현재를 따라 연속적으로 주행하므로, 이를 구조 해석을 위해 모델링 하기 위해서는 상현재 중간에 가해지는 하중을 양측의 노드로 적절히 분배해야 한다.
따라서 가동 지붕 부재(3')와 메인 런웨이 트러스 부재(2') 사이에 강성이 0인 더미빔 부재(4')를 생성하여 하중을 분배하도록 구성할 수 있다.
상기 더미빔 부재(4')는 가동 접점부(34')의 하중을 집중 하중(P)으로, 하부의 메인 런웨이 트러스 부재(2')의 노드(21')를 지점으로 하여 포인트 하중에 의한 지점 반력(R)을 산정할 수 있다. 상기 지점 반력(R)이 메인 런웨이 트러스 부재(2')의 노드(21')에 작용하는 하중이 된다(도 9).
상기 더미빔 부재(4')는 단순 하중 분배를 위한 가상의 부재로서, 강성이 0이므로 메인 런웨이 트러스 부재(2')의 구조 해석에는 전혀 영향을 미치지 않는다.
이러한 더미빔을 실제 구조물에 대비하여 설명하면, 상기 더미빔은 주행 롤러(34)가 주행되는 주행 레일(4)이다. 상기 주행 레일(4)은 하부에 서포트 컬럼(41)이 지지하는데, 상기 서포트 컬럼(41)을 상현재의 절점 상에 배치함으로써 주행 레일(4)의 지점 하중이 상현재의 절점에 작용하도록 한다.
각 주행 롤러(34)에 의한 하중은 주행 레일(4)에 작용하는 이동 하중으로 작용한다.
도 10은 가동 접점부에 적용되는 수직하중과 수평하중을 도시하는 도면이다.
상기 가동 접점부(34')에서 전달되는 수직하중(PH)은 충격계수가 적용된 하중을 포함할 수 있다.
상기 가동 지붕(3)이 개폐 중이면 가동 지붕 부재(3')의 하중은 이동 하중, 즉 동하중으로 메인 런웨이 트러스(2)에 충격 하중으로 작용한다.
그런데 구조 해석을 위해서는 동하중인 충격 하중을 정하중으로 변환해주어야 한다.
따라서 가동 접점부(34')에 가해지는 수직하중에 충격계수를 적용하여 정하중으로 변환하여 구조 해석 모듈(6)에 전달하도록 구성할 수 있다.
아울러 상기 가동 접점부(34')에서 전달되는 수평하중(PV)은 주행 방향의 제동력에 의한 제동하중이 추가되도록 구성할 수 있다.
상기 가동 지붕(3)의 캐리어(33)를 제동시킬 경우 구조물에 제동하중이 작용한다.
특히, 대공간 구조물은 가동 지붕(3)의 중량이 매우 커 이러한 제동하중을 고려하여야 한다. 따라서 일반적으로 수직하중의 15%의 수평력을 제동하중으로 추가할 수 있다.
상기와 같이, 개폐되는 지붕의 이동 속도(가속과 감속)에 따른 제동 메커니즘 등을 고려하여 구조 해석에 반영하면 더욱 정밀한 구조 해석 결과를 얻을 수 있다. 이에 따라 시공 오차를 줄일 수 있으며, 가동 중 거동을 정확하게 예측할 수 있는 효과가 있다.
1: 개폐지붕 구조물 2: 메인 런웨이 트러스
2': 메인 런웨이 트러스 부재 2": 메인 런웨이 트러스 부재
21: 절점 21': 노드
3: 가동 지붕 3': 가동 지붕 부재
31: 지붕 구조물 32: 프레임
33: 캐리어 34: 주행 롤러
34': 가동 접점부 4: 주행 레일
4': 더미빔 부재 41: 서포트 컬럼
5: 하중 분배 모듈 6: 구조 해석 모듈
7: 서피스 그리드 71, 72: 가이드라인

Claims (5)

  1. 가동 지붕(3)이 메인 런웨이 트러스(2)를 따라 주행하는 개폐지붕 구조물(1)을 전산 프로그램에서 구조 해석하기 위한 것으로,
    상기 메인 런웨이 트러스(2)와 가동 지붕(3)이 각각 메인 런웨이 트러스 부재(2')와 가동 지붕 부재(3')로 모델링되되 상기 가동 지붕 부재(3')는 파라미터화되어 입력되어 가동 지붕(3)의 입력된 개폐율에 따라 가동 지붕 부재(3')의 위치를 변동시키고, 상기 메인 런웨이 트러스 부재(2')의 대응되는 노드(21')에 가동 지붕 부재(3')의 하중을 분배하는 파라메트릭 하중 분배 모듈(5); 및
    부재 정보가 매칭된 메인 런웨이 트러스 부재(2")가 탑재된 것으로, 상기 파라메트릭 하중 분배 모듈(5)에서 산출된 하중 정보를 입력받아 메인 런웨이 트러스 부재(2")의 절점에 매칭하여 구조 해석을 수행하는 구조 해석 모듈(6); 로 구성되되,
    상기 하중 분배 모듈(5)에서 가동 지붕(3)의 하부에 구비되어 메인 런웨이 트러스(2)를 따라 주행하는 주행 롤러(34)는 가동 지붕 부재(3')와 함께 가동 접점부(34')로 파라미터화되어 모델링되고, 상기 가동 지붕 부재(3')와 메인 런웨이 트러스 부재(2')의 사이에는 강성이 0인 더미빔 부재(4')가 생성되어, 상기 더미빔 부재(4')가 가동 접점부(34')에서 전달되는 가동 지붕 부재(3')의 하중을 메인 런웨이 트러스 부재(2')의 대응되는 노드(21')에 분배하는 것을 특징으로 하는 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 하중 분배 모듈(5)에서 메인 런웨이 트러스 부재(2')와 가동 지붕 부재(3')는 지붕 면과 동일한 면상에 생성되는 서피스 그리드(7) 상에 모델링되는 것을 특징으로 하는 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 가동 접점부(34')에서 전달되는 수직하중(PH)은 충격계수가 적용된 하중을 포함하는 것을 특징으로 하는 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템.
  5. 제1항에서,
    상기 가동 접점부(34')에서 전달되는 수평하중(PV)은 주행 방향의 제동력에 의한 제동하중이 추가되는 것을 특징으로 하는 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템.
KR1020170129562A 2017-10-11 2017-10-11 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템 KR101959383B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170129562A KR101959383B1 (ko) 2017-10-11 2017-10-11 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170129562A KR101959383B1 (ko) 2017-10-11 2017-10-11 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101959383B1 true KR101959383B1 (ko) 2019-03-18

Family

ID=65949053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170129562A KR101959383B1 (ko) 2017-10-11 2017-10-11 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101959383B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113204833A (zh) * 2021-04-30 2021-08-03 湖南南方宇航高精传动有限公司 传动设计系统
CN113360972A (zh) * 2021-05-17 2021-09-07 哈尔滨理工大学 一种带屋面板的凯威特网壳冲击仿真方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100512202B1 (ko) 2003-12-22 2005-09-05 박홍근 직접 비탄성 해석을 이용한 부정정 스트럿-타이 모델에의한 철근 콘크리트 부재의 설계방법
KR20080074525A (ko) * 2007-02-09 2008-08-13 경북대학교 산학협력단 부정정 스트럿-타이 모델의 하중분배율 자동결정방법 및이를 위한 기록매체
KR20110007313A (ko) * 2009-07-16 2011-01-24 경북대학교 산학협력단 콘크리트 구조부재의 설계를 위한 격자 스트럿-타이 모델 방법 및 이를 기록한 기록매체.
US20130151204A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-13 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Strut and tie method for waffle slabs
KR20140065830A (ko) * 2012-11-22 2014-05-30 권오성 자동화된 구조설계방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100512202B1 (ko) 2003-12-22 2005-09-05 박홍근 직접 비탄성 해석을 이용한 부정정 스트럿-타이 모델에의한 철근 콘크리트 부재의 설계방법
KR20080074525A (ko) * 2007-02-09 2008-08-13 경북대학교 산학협력단 부정정 스트럿-타이 모델의 하중분배율 자동결정방법 및이를 위한 기록매체
KR20110007313A (ko) * 2009-07-16 2011-01-24 경북대학교 산학협력단 콘크리트 구조부재의 설계를 위한 격자 스트럿-타이 모델 방법 및 이를 기록한 기록매체.
US20130151204A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-13 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Strut and tie method for waffle slabs
KR20140065830A (ko) * 2012-11-22 2014-05-30 권오성 자동화된 구조설계방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113204833A (zh) * 2021-04-30 2021-08-03 湖南南方宇航高精传动有限公司 传动设计系统
CN113360972A (zh) * 2021-05-17 2021-09-07 哈尔滨理工大学 一种带屋面板的凯威特网壳冲击仿真方法
CN113360972B (zh) * 2021-05-17 2023-12-26 哈尔滨理工大学 一种带屋面板的凯威特网壳冲击仿真方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wu et al. The use of finite element techniques for calculating the dynamic response of structures to moving loads
Kim et al. Non-linear shape-finding analysis of a self-anchored suspension bridge
Hughes et al. Improved prediction of simultaneous local and overall buckling of stiffened panels
KR101959383B1 (ko) 파라메트릭 기법을 이용한 개폐식 대공간 구조물의 해석 모델링 시스템
Nagel et al. TRANSIMS for transportation planning
Kong et al. New strategy of substructure method to model long-span hybrid cable-stayed bridges under vehicle-induced vibration
Ju et al. Numerical investigation of a steel arch bridge and interaction with high-speed trains
Ma et al. A curved 2.5 D model for simulating dynamic responses of coupled track-tunnel-soil system in curved section due to moving loads
Wang et al. Pedestrian delay at signalized intersections with a two-stage crossing design
Hamieh et al. BiMov: BIM-based indoor path planning
Gilemkhanov et al. Autodesk revit and robot structural analysis in design of framed buildings
Yang et al. Shaping up crowd of agents through controlling their statistical moments
Yan et al. Effects of iterative learning based signal control strategies on macroscopic fundamental diagrams of urban road networks
Guo et al. A study of improvement of D* algorithms for mobile robot path planning in partial unknown environments
Wu et al. Approximate reanalysis for modifications of structural layout
Heyrani Moghaddam et al. An energy balance method for seismic analysis of cable-stayed bridges
Zemljarič Analyses of the overhead-line cable stringing and sagging on hilly terrain with an absolute nodal coordinate formulation
Schling et al. Morphology of kinetic asymptotic grids
Ha et al. Reliability Analysis of Structures Subjected to Seismic Excitation Using a Deep Learning-Based Surrogate Model
Huang et al. Suspension footbridge form-finding with Laplacian smoothing algorithm
Lane et al. Vehicle-track-underground modeling of rail induced wave propagation
Gang et al. A framework for BIM-based quality supervision model in project management
JP7453301B2 (ja) 人流予測システム、人流予測方法、および、人流予測プログラム
Wang et al. Research on parametric modeling of cable-stayed bridge based on BIM
Lapamonpinyo et al. Passenger train delay prediction using linear regression and ensemble learning methods with and without ridership and population data

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant