KR102590167B1 - Model generation method for steel structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 컴퓨터 프로그램을 이용하여 기 수립 구조물 전산 모형으로부터 소요 정보를 추출하여 당해 구조물 중 특정 요소에 대한 이종 전산 모형을 수립하는 방법에 관한 것으로, 철골 구조물이 포함되는 SP3D 기반 원시모형(12)을 기초로 Tekla 기반 가공모형(22)을 자동으로 수립하는 것이다.
본 발명을 통하여, 플랜트 내 철골 구조물의 설계 및 시공에 있어서 철골 구조물에 특화된 3차원 전산 모형을 자동으로 생성할 수 있을 뿐 아니라, 세부 제원 및 구체적인 연결 구조가 망라된 정밀 모형을 생성할 수 있으며, 이로써 제작도면 작성 및 시공 관리 전반을 효율적으로 수행할 수 있다.The present invention relates to a method of establishing a heterogeneous computerized model for specific elements of the structure by extracting required information from an existing structural computerized model using a computer program. An SP3D-based primitive model (12) including a steel structure is provided. As a basis, a Tekla-based processing model (22) is automatically established.
Through the present invention, not only can a 3D computer model specialized for steel structures be automatically generated in the design and construction of steel structures within a plant, but also a precise model that includes detailed specifications and specific connection structures can be created. As a result, production drawings and overall construction management can be performed efficiently.
Description
본 발명은 컴퓨터 프로그램을 이용하여 기 수립 구조물 전산 모형으로부터 소요 정보를 추출하여 당해 구조물 중 특정 요소에 대한 이종 전산 모형을 수립하는 방법에 관한 것으로, 철골 구조물이 포함되는 SP3D 기반 원시모형(12)을 기초로 Tekla 기반 가공모형(22)을 자동으로 수립하는 것이다.The present invention relates to a method of establishing a heterogeneous computerized model for specific elements of the structure by extracting required information from an existing structural computerized model using a computer program. An SP3D-based primitive model (12) including a steel structure is provided. As a basis, a Tekla-based processing model (22) is automatically established.
다수의 강철 부재가 연결되어 구성되는 철골구조는 비교적 균질한 재료특성과 우수한 강성을 가지므로 콘크리트 구조 등에 비하여 주요 구조재의 단면을 축소할 수 있고 그에 따라 가용공간을 확보할 수 있을 뿐 아니라, 양생공정이 불필요하고 신속한 조립 시공이 가능하여 공기를 단축할 수 있는 등 다양한 장점을 가진다.The steel structure, which is composed of multiple steel members connected, has relatively homogeneous material properties and excellent rigidity, so the cross-section of the main structural material can be reduced compared to concrete structures, thereby securing usable space and improving the curing process. This has various advantages, including the ability to shorten the construction period by allowing for unnecessary, rapid assembly and construction.
특히, 철골구조는 동일 강성 조건에서 여타 구조 형식에 비하여 부재 단면적이 축소될 수 있어 구조물 내외부 가용 공간을 확대할 수 있을 뿐 아니라, 각종 배관, 배선, 기계 설비 또는 기타 장착물의 배치 및 설치가 용이한 특성을 가지는 바, 대형 플랜트 구조물의 구조 형식으로도 채택되고 있다.In particular, the cross-sectional area of steel structures can be reduced compared to other structural types under the same rigidity conditions, which not only expands the available space inside and outside the structure, but also makes it easy to place and install various piping, wiring, mechanical equipment, or other attachments. Due to its unique characteristics, it is also being adopted as a structural type for large plant structures.
일반적으로 철골 구조물의 설계는 여타의 구조물에서와 같이, 계획, 해석모형 구축, 구조해석, 시공도면 및 부재 제작도면(shop drawing) 작성의 단계로 진행되는데, 근래 전산처리기법의 발전으로 인하여 대부분의 구조해석이 컴퓨터 프로그램을 통하여 수행되고 있으며 시공도면 및 제작도면의 제도 또한 컴퓨터 프로그램을 통하여 수행되고 있을 뿐 아니라, 다양한 상용 3차원 구조물 그래픽 프로그램이 개발되어 계획 철골 구조물의 완공상태 및 시공단계별 형상을 3차원 그래픽으로 구현함으로써, 설계자, 현장 작업자, 발주자 및 건축주 등의 관련 주체간 효율적인 의사전달 및 의사결정이 가능하게 되었다.In general, as with other structures, the design of steel structures proceeds through the stages of planning, construction of an analysis model, structural analysis, and creation of construction drawings and member shop drawings. However, due to the recent development of computer processing techniques, most Structural analysis is being performed through computer programs, and drafting of construction and production drawings is also being performed through computer programs. In addition, various commercial 3D structure graphic programs have been developed to display the completion status and shape of each construction stage of the planned steel structure. By implementing dimensional graphics, efficient communication and decision-making between related parties such as designers, field workers, clients, and building owners became possible.
특히, 철골 구조물의 실물 형상이 반영된 3차원 전산 모형을 전산 구조해석용 해석모형의 부재별 정보를 기초로 자동 생성하는 기술이 개발되어 실무에 활용되고 있으며 관련 종래기술로는 특허 제945272호 등을 들 수 있다.In particular, a technology to automatically generate a 3D computer model reflecting the actual shape of a steel structure based on member-specific information in the analysis model for computerized structural analysis has been developed and is being used in practice. Related prior technologies include Patent No. 945272, etc. I can hear it.
특허 제945272호를 비롯한 종래의 철골 구조물 전산 모형 생성 기법은 도 1에서와 같이, 구조해석을 수행하기 위한 해석모형 즉, 절점과 선분으로 단순화된 해석모형으로부터 기초 정보를 추출하여 실물 철골 구조물의 구조 및 형태가 반영된 3차원 전산 모형의 각 부재 요소를 생성하는 방식으로 수행된다.As shown in Figure 1, the conventional steel structure computerized model generation technique, including Patent No. 945272, extracts basic information from an analysis model for performing structural analysis, that is, an analysis model simplified into nodes and line segments, to determine the structure of the actual steel structure. It is performed by generating each member element of a 3D computerized model that reflects the shape.
즉, 종래기술은 구조해석용 해석모형에서 각 부재의 시점 및 종점의 좌표가 포함되는 기하정보(geometric data)와, 부재의 단면형상, 단면적 및 단면이차모멘트 등의 기하학적 강성과 탄성계수 및 열팽창율 등의 물성이 포함되는 특성정보(feature data) 등을 추출하고, 이를 기초로 3차원 전산 모형의 각 부재 요소를 전산 객체(object) 형식으로 산출, 생성하는 것으로, 절점과 선분으로 단순화된 추상적 모형을 실물을 반영한 가시적 모형으로 전환하는 절차라 할 수 있는 것이다.In other words, the prior art includes geometric data including the coordinates of the start and end points of each member in the analysis model for structural analysis, geometric stiffness, elastic modulus, and thermal expansion coefficient, such as the cross-sectional shape, cross-sectional area, and secondary moment of section of the member. By extracting feature data containing physical properties, etc., and based on this, each member element of the 3D computerized model is calculated and created in the form of a computerized object, an abstract model simplified into nodes and line segments. It can be said to be a process that converts into a visible model that reflects the real thing.
종래의 전산 모형 생성 기법을 통하여, 철골 구조물의 계획 및 시공 전반에 소요되는 각종 도면 및 설계도서의 제작상, 상당한 이점을 얻을 수 있었으나 그럼에도 불구하고 제작도면 작성, 물량 산출 및 시공관리에 있어서 철골 구조물에 특화된 성과를 기대할 수는 없었으며, 특히 플랜트 시설물의 구조로서 철골 구조물이 적용될 경우 본 시설물인 플랜트 전체 구성 중 구조체로서의 철골 구조물의 계획 내지 시공상 소요되는 도면 제작과, 본 시설물과 구조체의 사업 진행상 정보 전달 전반에 있어서 상당한 애로점이 있었다.Through the conventional computerized model generation technique, significant advantages were obtained in producing various drawings and design documents required for the overall planning and construction of steel structures. However, despite this, it was difficult to prepare production drawings, calculate quantities, and manage construction of steel structures. Specialized results could not be expected, and in particular, when steel structures were applied as the structure of plant facilities, drawings required for planning and construction of steel structures as a structure among the entire plant structure, which is the main facility, and business progress of the facilities and structures were difficult to achieve. There were significant difficulties in overall information delivery.
이러한 전산 설계상 전체 시설물과 철골 구조물간 처리 정보의 괴리는 각각의 수행을 지원하는 상용 프로그램의 처리 특성상 차이점에서도 기인한다 할 수 있는데, 일례로 플랜트 설계에 특화된 Intergraph사의 SP3D는 구조체 자체의 구성은 물론 각종 배관, 배선 및 장치 요소의 구현에 유용한 반면, 철골 구조물 설계에 특화된 Trimble사의 Tekla는 철골 구조물의 부재 구성, 각 부재간 연결 및 제작도면의 작성에 유용한데, 결국 실무에서는 SP3D를 통하여 플랜트 전체에 대한 기본 설계가 진행된 연후, 이를 기초로 Tekla를 활용한 철골 구조물 설계를 진행될 수 밖에 없으며, 이 과정에서 상당한 문제가 야기되는 것이다.This discrepancy in processing information between the entire facility and the steel structure in computerized design can be attributed to differences in the processing characteristics of the commercial programs that support each performance. For example, Intergraph's SP3D, which specializes in plant design, is used for the structure of the structure itself as well as the While it is useful for implementing various piping, wiring, and device elements, Trimble's Tekla, which specializes in steel structure design, is useful for configuring steel structure members, connecting each member, and creating production drawings. Ultimately, in practice, SP3D is used to create production drawings for the entire plant. After the basic design has been completed, there is no choice but to proceed with the design of the steel structure using Tekla based on this, and significant problems arise in this process.
즉, 구조체와 각종 배관, 배선 및 장착물이 조합된 플랜트 설계상 각 요소별 설계의 분업에 있어서, 상이한 특성의 전산 모형이 적용됨에 따른 문제점이 도출되는 것으로, 플랜트 시설물 전반의 설계에 활용되는 SP3D의 전산 모형상 일개 요소로서 구현되는 철골 구조물은 개별 부재의 기하정보 및 특성정보가 피상적 수준으로나마 구비되어 있으나, 실제 제작에 필요한 각 부재의 구체적인 세부제원정보, 각 부재간 연결 방식을 특정하는 세부연결정보 또는 기타 부속물 및 잡철물 관련 정보는 미비할 수 밖에 없는 바, 철골 구조물의 실제 실시설계 및 부재 제작을 위한 Tekla의 전산 모형을 생성함에 있어서 복잡한 추가 작업이 대대적으로 필요한 것이다.In other words, in the division of labor in the design of each element in a plant design that combines the structure and various piping, wiring, and attachments, problems arise as computer models with different characteristics are applied, and SP3D is used for the overall design of plant facilities. A steel structure implemented as an element in a computerized model is equipped with geometric information and characteristic information of individual members at a superficial level, but detailed specification information for each member required for actual production and detailed connections that specify the connection method between each member are provided. Information or other information related to attachments and miscellaneous items is inevitably insufficient, so a large amount of complex additional work is required in creating Tekla's computerized model for the actual detailed design and member manufacturing of steel structures.
물론, SP3D 및 Tekla 공히 구조물 3차원 전산 모형을 처리하는 공통 기능을 수행할 뿐 아니라, 양자의 전산 모형을 전환하는 자체 탑재 기능 또는 컨버터(convertor) 프로그램도 개발된 바 있으나, 이는 전적으로 특정 전산 모형의 요소를 가감없이 이종(異種) 전산 모형의 요소로 전환하는 기능을 수행하는 것으로, 전술한 바와 같은 철골 구조물 실시설계 내지 부재 제작을 위한 세부제원정보 및 세부연결정보를 생성 내지 선택하는 기능은 전무한 것이다.Of course, both SP3D and Tekla not only perform the common function of processing 3D computerized models of structures, but also have developed built-in functions or converter programs to convert the computerized models of both, but this is entirely dependent on the specific computerized model. It performs the function of converting elements into elements of a heterogeneous computerized model without adding or subtracting, and there is no function to create or select detailed specification information and detailed connection information for detailed design of steel structures or member production as described above. .
정리하면, 특허 제945272호를 비롯한 전통적인 3차원 전산 모형 생성 기술은 도 1에서와 같이, 구조해석모형으로부터 가시적인 3차원 전산 모형을 도출하는 기술로서, 역학적 관점의 구조 정보를 가시화한 점에서 의의가 있으나, 실제 실시설계 내지 제작도면 작성에는 한계가 있었으며, 일례로 특허 제945272호를 비롯한 종래기술은 STAADPro, MIDAS 또는 SAP2000 등의 상용 구조해석 프로그램의 해석모형을 Tekla, PDS 또는 PDMS 등의 상용 구조물 모델링 프로그램의 3차원 전산모형으로 전환하고 있으나, 전환된 3차원 전산모형은 어디까지나 상술한 해석모형의 시각적 구현에 불과한 것으로, 실제 실시설계 수행 내지 제작도면 작성이 자동으로 수행되는 처리라 할 수는 없는 것이다.In summary, traditional 3D computer model generation technology, including Patent No. 945272, is a technology that derives a visible 3D computer model from a structural analysis model, as shown in Figure 1, and is significant in that it visualizes structural information from a mechanical perspective. However, there were limitations in creating actual detailed designs or production drawings. For example, the prior art, including Patent No. 945272, used analysis models from commercial structural analysis programs such as STAADPro, MIDAS or SAP2000 to use commercial structures such as Tekla, PDS or PDMS. Although the modeling program is being converted to a 3D computerized model, the converted 3D computerized model is merely a visual implementation of the above-mentioned analysis model, and cannot be said to be a process in which actual detailed design performance or production drawing creation is automatically performed. There is nothing.
따라서, 종래기술에서는 플랜트내 철골 구조물에 대한 실시설계 또는 제작도면 작성시, SP3D 등의 플랜트 설계용 3차원 전산 모형을 활용하여 전체 시설물에 대한 기초 설계를 완료한 후, SP3D 모형에서 철골 구조물 구성 객체를 발췌하여 개략적인 철골 구조물 도면을 작성하고, 작성된 도면을 전문 기술자가 검토하면서 Tekla 등의 철골 구조물 특화 3차원 전산 모형을 별도로 구축하는 작업을 수행할 수 밖에 없었으며, 이는 사실상 전통적인 지면(紙面) 도면 기반 수작업과 다를 바 없는 과정이라 할 수 있었다.Therefore, in the prior art, when creating a detailed design or production drawing for a steel structure in a plant, a 3D computerized model for plant design such as SP3D is used to complete the basic design for the entire facility, and then the steel structure structure object is created in the SP3D model. There was no choice but to create a rough steel structure drawing by extracting the drawings, reviewing the drawings by a professional engineer, and constructing a separate 3D computerized model specialized for steel structures using Tekla, etc., which was in fact a traditional paper version. It could be said that it was a process no different from drawing-based manual work.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여, 구조물 3차원 전산 모형으로서 각각 플랜트 설계 및 철골 구조물 설계에 특화된 SP3D와 Tekla간 원활한 정보 전달을 도모하고 이로써 실제 철골 구조물의 제작도면 작성 및 효율적인 시공 관리를 수행할 수 있도록 창안된 것으로, 철골 구조물의 제작용 전산 모형 생성 방법에 있어서, 철골 구조물이 포함되는 SP3D 기반 3차원 전산 모형인 원시모형(12)과, 원시모형(12)과 연결되는 데이터베이스로서 당해 철골 구조물의 부재를 특정하는 원시객체(13)의 기하정보 및 특성정보가 수록되는 원시데이터베이스(11)와, 원시데이터베이스(11)와 연결된 모형생성프로그램이 구성되어, 모형생성프로그램이 원시데이터베이스(11)에서 원시객체(13)별 기하정보 및 특성정보를 인출하는 객체인출단계(S10)와, 모형생성프로그램이 원시객체(13)별 기하정보 및 특성정보를 기초로 해당 부재의 실물 형상 정보 및 처리 상태 정보가 포함되는 세부제원정보와, 해당 부재와 타 부재간 연결 방식을 특정하는 세부연결정보를 생성하는 정보생성단계(S20)와, 모형생성프로그램이 세부제원정보 및 세부연결정보를 활용하여 Tekla 기반 3차원 전산 모형의 객체인 가공객체(23)를 생성하는 모형가공단계(S30)로 이루어짐을 특징으로 하는 철골 구조물의 제작용 전산 모형 생성 방법이다.Taking the above-mentioned problems into consideration, the present invention is a three-dimensional computerized model of a structure that promotes smooth information transfer between SP3D and Tekla, which are specialized in plant design and steel structure design, respectively, and thereby enables the creation of production drawings and efficient construction management of actual steel structures. In the method of generating a computerized model for manufacturing a steel structure, a primitive model (12), which is a SP3D-based three-dimensional computer model including a steel structure, and a database connected to the primitive model (12) are used to create a computerized model for manufacturing a steel structure. It consists of a
또한, 본 발명은 상기 모형가공단계(S30)가 수행된 후, 모형생성프로그램이 원시데이터베이스(11)의 원시객체(13)별 기하정보 및 특성정보를 세부제원정보를 활용하여 갱신하는 객체갱신단계(S40)가 수행됨을 특징으로 하는 철골 구조물의 제작용 전산 모형 생성 방법이다.In addition, the present invention provides an object update step in which, after the model processing step (S30) is performed, the model generation program updates geometric information and characteristic information for each
본 발명을 통하여, 플랜트 내 철골 구조물의 설계 및 시공에 있어서 철골 구조물에 특화된 3차원 전산 모형을 자동으로 생성할 수 있을 뿐 아니라, 세부 제원 및 구체적인 연결 구조가 망라된 정밀 모형을 생성할 수 있으며, 이로써 제작도면 작성 및 시공 관리 전반을 효율적으로 수행할 수 있다.Through the present invention, not only can a 3D computerized model specialized for steel structures be automatically generated in the design and construction of steel structures within a plant, but also a precise model that includes detailed specifications and specific connection structures can be created. As a result, production drawings and overall construction management can be performed efficiently.
특히, 플랜트 시설물 전반에 특화된 SP3D 기반 3차원 전산 모형으로부터, 철골 구조물에 특화된 Tekla 기반 3차원 전산 모형을 생성하되, 단순한 이종 모형간 전환이 아니라, 철골 구조물 구성 부재 각각의 구체적인 형상, 치수, 물성 및 전처리 상태 등을 특정하는 세부제원정보와, 각 부재의 연결 부위에 대한 구체적인 형식 및 구조 등을 특정하는 세부연결정보 및 각종 부속 내지 부착물, 기타 소요 잡철물을 특정하는 다양한 정보를 처리함으로써 실제 시공 및 최종 부재 제작에 활용될 수 있는 Tekla 기반 3차원 전산 모형을 생성함으로써, 플랜트내 철골 구조물의 계획, 설계 및 시공 전반에 있어서의 착오를 방지하고 업무 효율을 향상시킬 수 있다.In particular, a Tekla-based 3D computerized model specialized for steel structures is created from a SP3D-based 3D computerized model specialized for overall plant facilities. Rather than simply converting between heterogeneous models, the specific shape, dimensions, physical properties and properties of each steel structure structural member are generated. Actual construction and By creating a Tekla-based 3D computer model that can be used to manufacture final members, errors can be prevented and work efficiency improved in the overall planning, design, and construction of steel structures within the plant.
또한, 생성된 Tekla 기반 3차원 전산 모형을 구성하는 세부제원정보 등을 활용하여 SP3D 기반 3차원 전산 모형과 연결된 데이터베이스를 갱신함으로써, 원시(原始) 모형인 SP3D 기반 3차원 전산 모형과, 가공 모형인 Tekla 기반 3차원 전산 모형간 유기적인 상호 보정이 가능하도록 하였으며, 이로써 플랜트 및 해당 플랜트내 철골 구조물의 설계 업무 전반의 효율성을 제고할 수 있을 뿐 아니라, 특히 계획 또는 설계상 다양한 변경 요소를 즉각적으로 반영하여 설계 도서를 작성 내지 수정할 수 있음은 물론, 변경 요소의 반영에서 소요되는 작업량을 획기적으로 경감할 수 있다.In addition, by updating the database connected to the SP3D-based 3D computer model using the detailed specification information that constitutes the generated Tekla-based 3D computer model, the SP3D-based 3D computer model, which is the original model, and the processed model, the SP3D-based 3D computer model, are updated. Organic mutual correction between Tekla-based 3D computer models is possible, which not only improves the overall efficiency of design work for plants and steel structures within the plant, but also allows immediate reflection of various change factors in plans or designs. This not only allows you to create or modify design documents, but also dramatically reduces the amount of work required to reflect change elements.
도 1은 종래기술 설명도
도 2는 본 발명의 기능 설명도
도 3은 본 발명의 흐름도
도 4는 본 발명의 가공객체 예시도
도 5는 본 발명의 처리 방식 설명도
도 6은 본 발명을 통하여 작성된 제작도면 예시도
도 7은 본 발명의 변형된 실시예 흐름도
도 8은 도 7 실시예의 처리 방식 설명도Figure 1 is an explanatory diagram of the prior art
Figure 2 is a functional diagram of the present invention
Figure 3 is a flow chart of the present invention
Figure 4 is an example of a processed object of the present invention
Figure 5 is a diagram illustrating the processing method of the present invention
Figure 6 is an example production drawing created through the present invention.
7 is a flow chart of a modified embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram illustrating the processing method of the embodiment of Figure 7
본 발명은 철골 구조물의 제작용 전산 모형을 생성하는 방법으로서, 본 발명을 구성하는 세부 축차 구성에 대한 설명에 앞서, 본 발명의 기본적 기능을 종래기술과 대비하여 설명하면, 종래기술은 도 1의 좌측에 도시된 바와 같은 구조해석용 해석모형을 기초로 도 1의 우측에 도시된 바와 같은 3차원 전산 모형 즉, 본 발명의 원시모형(12)에 해당하는 모형을 구현하는 반면, 본 발명은 도 2의 좌측에 도시된 바와 같은 3차원 전산 모형인 원시모형(12)을 활용하여 철골구조에 특화된 Tekla 기반의 3차원 전산 모형을 생성하는 것이라 할 수 있다.The present invention is a method of generating a computerized model for manufacturing a steel structure. Before explaining the detailed sequential configuration that constitutes the present invention, the basic function of the present invention is explained in contrast to the prior art. The prior art is as shown in FIG. 1. While the three-dimensional computer model as shown on the right side of FIG. 1, that is, the model corresponding to the
본 발명의 수행을 위해서는 철골 구조물이 포함되는 SP3D 기반 3차원 전산 모형인 원시모형(12)과, 원시모형(12)과 연결되는 데이터베이스로서 당해 철골 구조물의 부재를 특정하는 원시객체(13)의 기하정보 및 특성정보가 수록되는 원시데이터베이스(11)와, 원시데이터베이스(11)와 연결되는 모형생성프로그램이 구성될 필요가 있는데, 본 발명의 수행 과정을 실질적으로 주도하는 주체는 컴퓨터에 응용프로그램으로 탑재되는 모형생성프로그램으로서, 상술한 모형생성프로그램과 원시데이터베이스(11)의 연결은 모형생성프로그램과 원시데이터베이스(11)가 동일한 컴퓨터에 탑재되거나, 모형생성프로그램이 탑재된 컴퓨터로 원시데이터베이스(11) 정보가 저장매체를 통하여 입력되거나, 또는 별도의 서버 또는 스토리지 등 원격지의 정보기기에 구축된 원시데이터베이스(11)와 본 발명의 모형생성프로그램이 통신망을 통하여 연결되어 소요 정보를 입수하는 방식을 포괄하는 것이다.In order to perform the present invention, the geometry of the
이러한 본 발명은 도 3에서와 같이, 모형생성프로그램이 원시데이터베이스(11)에서 원시객체(13)별 기하정보 및 특성정보를 인출하는 객체인출단계(S10)로 개시된다.As shown in FIG. 3, the present invention begins with an object retrieval step (S10) in which the model creation program retrieves geometric information and characteristic information for each
도 4에서와 같이 본 발명을 수행하는 전산 도구(tool)인 모형생성프로그램은 전술한 바와 같이, SP3D 기반 원시모형(12)과 직결된 원시데이터베이스(11)와 연결되어 원시데이터베이스(11)에 수록된 원시객체(13)별 기하정보 및 특성정보를 독취(讀取, read)하게 되는데, 여기서 원시모형(12)을 구성하는 원시객체(13)는 도 4에 예시된 바와 같이, 당해 철골 구조물의 개별 부재에 대응되는 전산 객체(object)로서 기본적 형상, 공간상 위치, 인접 부재와의 연결형식 등이 포함되는 기하정보와, 기본 물성, 방염 등 표면 전처리 상태 등이 포함되는 특성정보에 의하여 특정된다.As shown in Figure 4, the model creation program, which is a computational tool for performing the present invention, is connected to the
즉, 본 발명에서 활용되는 SP3D 기반 원시모형(12)을 구성하는 각각의 원시객체(13)는 원시데이터베이스(11)에 수록되는 기하정보 및 특성정보에 의하여 특정되는데, 이러한 원시객체(13)별 기하정보 및 특성정보는 원시모형(12)상 유일무이한 고유정보인 원시식별정보를 통하여 관리되며, 따라서 원시데이터베이스(11)에는 원시식별정보, 기하정보 및 특정성보가 순서쌍을 이루면서 체계적으로 구축되고, 개별 원시객체(13)는 원시식별정보와 일대일로 대응되게 된다.In other words, each
객체인출단계(S10)가 수행된 후에는 역시 도 3에서와 같이, 모형생성프로그램이 원시객체(13)별 기하정보 및 특성정보를 기초로 해당 부재의 실물 형상 정보 및 처리 상태 정보가 포함되는 세부제원정보와, 해당 부재와 타 부재간 연결 방식을 특정하는 세부연결정보를 생성하는 정보생성단계(S20)가 수행된다.After the object retrieval step (S10) is performed, as shown in FIG. 3, the model creation program generates detailed information including the actual shape information and processing status information of the corresponding member based on the geometric information and characteristic information for each
정보생성단계(S20)의 수행시 전술한 원시객체(13)의 기하정보 및 특성정보를 기초로 각 부재별 실물 형상 정보를 생성함에 있어서, 모형생성프로그램은 원시객체(13)의 기하정보를 최대한 반영하여 부재의 실제 단면 형상을 선정하게 되는데, 구체적인 선정 방식으로는 적용 가능한 단면 형상을 모형생성프로그램이 탑재된 컴퓨터의 화면상에 나열하여 출력하고, 사용자가 나열된 단면 형상을 선택하는 방식을 들 수 있다.When performing the information generation step (S20), in generating the actual shape information for each member based on the geometric information and characteristic information of the above-described
또한, 정보생성단계(S20)의 수행시 해당 부재와 타 부재간 연결 방식을 특정하는 세부연결정보를 생성함에 있어서도 적용 가능한 연결 형식을 모형생성프로그램이 화면상에 나열하여 출력하고 사용자가 나열된 형식을 선택하는 방식이 가능한데, 부재간 연결 형식이 적용된 후술할 가공객체(23)의 출력 상태가 도 4에 예시되어 있다.In addition, when performing the information generation step (S20), when generating detailed connection information that specifies the connection method between the member and other members, the model creation program lists and outputs the applicable connection formats on the screen, and the user selects the listed format. A selection method is possible, and the output state of the processed
도 4에서는 부재간 연결 형식으로서 3종의 형식이 예시되어 있으며, 도면상 좌측에서 우측으로 각각 리벳 연결, 용접 연결 및 볼트 연결이 도시되어 있는데, 실제로는 더욱 다양한 형식이 제시될 수 있다.In Figure 4, three types of connection types between members are illustrated, with riveted connections, welded connections, and bolted connections shown from left to right in the drawing, respectively; in reality, more diverse types may be presented.
이렇듯, 정보생성단계(S20)가 수행된 후, 모형생성프로그램이 세부제원정보 및 세부연결정보를 활용하여 Tekla 기반 3차원 전산 모형의 객체인 가공객체(23)를 생성하는 모형가공단계(S30)가 수행됨으로써, 도 5에 도시된 바와 같이 다수의 가공객체(23)로 구성되어 원시모형(12)에 비하여 실물 구조물에 근접한 형태 및 구조를 가지는 Tekla 기반 3차원 전산 모형인 가공모형(22)이 생성될 수 있다.In this way, after the information generation step (S20) is performed, the model creation program uses detailed specification information and detailed connection information to create a processed object (23), which is an object of a Tekla-based 3D computer model (S30). By performing this, as shown in FIG. 5, the
모형가공단계(S30)의 수행에 있어서 모형생성프로그램은 생성된 가공객체(23)를 조합하되 가공객체(23)를 특정하는 세부제원정보 및 세부연결정보를 활용하여 가공객체(23)간 간섭 여부를 파악하고, 간섭이 발생되는 경우, 관련 가공객체(23)의 세부제원정보 및 세부연결정보를 수정함으로써 간섭을 회피한다.In performing the model processing step (S30), the model creation program combines the generated processing objects 23 and determines whether there is interference between the processing objects 23 by utilizing detailed specification information and detailed connection information that specify the processing objects 23. is identified, and if interference occurs, interference is avoided by modifying the detailed specification information and detailed connection information of the
이러한 모형가공단계(S30)상 간섭 회피에 있어서 모형생성프로그램은 가공객체(23)의 세부제원정보 및 세부연결정보에 대한 수정에 앞서, 간섭 발생 가공객체(23)를 모형생성프로그램이 탑재된 컴퓨터 화면상에 출력하는 방식으로 사용자의 주의를 환기할 수 있으며, 이후 가공객체(23)의 수정시에는 적용 가능한 세부제원정보 또는 세부연결정보의 수정안을 제시한 후 사용자 선택에 따라 수정안을 적용하는 것이 바람직하다.In avoiding interference in this model processing step (S30), the model creation program is used to transfer the interference-generating
특히, 본 발명에서는 세부연결정보의 생성으로 인하여 원시모형(12)에는 존재하지 않던 새로운 객체가 가공객체(23)로서 생성될 수 있는 바, 이로 인한 간섭이 발생될 여지가 있으므로, 모형가공단계(S30)상 컴퓨터 화면의 출력에 있어서 각 부재간 연결 부위의 가공객체(23)를 강조하거나 상이한 색상으로 출력하는 등의 처리가 수행될 수 있다.In particular, in the present invention, due to the creation of detailed connection information, a new object that did not exist in the
이러한 객체인출단계(S10) 내지 모형가공단계(S30)를 통하여 SP3D의 원시모형(12)을 구성하는 원시객체(13)를 기초로 실물 철골 구조물에 근접한 Tekla 기반 가공객체(23)가 생성될 수 있는데, 비록 가공객체(23)가 원시객체(13)를 모체로 생성되었지만 전체 가공객체(23)와 원시객체(13)에 대응 관계가 조성되거나 원시객체(13)와 가공객체(23)가 동수(同數)를 이루는 것은 아니다.Through this object retrieval step (S10) or model processing step (S30), a Tekla-based processed object (23) that is close to the actual steel structure can be created based on the primitive object (13) that constitutes the primitive model (12) of SP3D. Although the processed object (23) was created as a parent object of the primitive object (13), a correspondence relationship is created between the entire processed object (23) and the primitive object (13), or the primitive object (13) and the processed object (23) are equal in number. It does not form the same number.
즉, 전술한 바와 같이, 본 발명을 통하여 생성되는 가공객체(23)는 원시객체(13)로 표현되는 철골 구조물의 주요 부재 뿐 아니라, 원시객체(13)로 구현되지 못한 각 부재간 연결용 추가 부재, 부착용 부속 및 기타 잡철물을 망라하는 것인 바, 가공객체(23)는 전산 모형을 구성하는 정보량은 물론 개별 객체의 총수(總數)에 있어서도 원시객체(13)를 상회하는 것이다.That is, as described above, the processed
따라서, 원시객체(13)를 특정하는 전술한 원시식별정보가 전체 가공객체(23)에 대하여 개별 가공객체(23)를 식별하는 정보로써 일체의 변동 없이 활용될 수는 없으며, 가공객체(23)를 특정하는 가공식별정보는 원시식별정보와 상이한 형식으로 구성될 필요가 있다.Therefore, the above-mentioned raw identification information that specifies the
다만, 본 발명의 SP3D 원시객체(13)와, Tekla 가공객체(23)는 모두 동일한 철골 구조물의 부재와 대응되는 것인 바, 원시객체(13)와 직접 대응될 수 있는 가공객체(23)의 경우, 예컨대 주지주(C, Main Column), 부지주(SC, Sub Column), 포스트(P, Post), 거더(G, Girder), 빔(B, Beam), 주트러스(MT, Main Truss), 부트러스(ST, Sub Truss), 수평브레이스(HB, Horizontal Brace) 또는 수직브레이스(VB, Vertical Brace) 등의 주요 구조 부재의 경우, 원시객체(13)의 원시식별정보와 가공객체(23)의 가공식별정보를 동일 내지 유사한 체계로 관리할 필요가 있다.However, since the SP3D
즉, 원시객체(13)와 직접 대응될 수 있는 가공객체(23)의 경우, 원시객체(13)의 원시식별정보를 그대로 가공객체(23)의 가공식별정보로 활용하거나, 또는 원시객체(13)의 원시식별정보를 확장하여, 예컨대 원시식별정보를 구성하는 문자열의 전단 또는 후단에 문자열을 추가하여 가공식별정보를 구성하는 방식으로, 원시식별정보와 가공식별정보의 체계상 일관성을 유지할 수 있다.That is, in the case of the processed
특히, 이러한 원시식별정보와 가공식별정보간 대응 관계는 후술할 객체갱신단계(S40)에서 원시데이터베이스(11)를 갱신함에 있어서 유용하게 활용될 수 있다.In particular, this correspondence relationship between raw identification information and processed identification information can be usefully utilized when updating the
이렇듯, 본 발명의 객체인출단계(S10) 내지 모형가공단계(S30)를 통하여 철골구조에 특화된 Tekla 기반 가공객체(23)가 생성됨으로써, 철골 구조물의 실시설계 및 시공 전반에 있어서 유용하게 활용될 수 있는데, 일례로 도 6에서와 같은 제작도면(Shop Drawing)의 자동 생성이 가능하며, 이로써 철골 구조물 관련 설계 및 시공 관련 업무량을 획기적으로 감축할 수 있다.In this way, by creating a Tekla-based processing object (23) specialized for steel structures through the object retrieval step (S10) to the model processing step (S30) of the present invention, it can be usefully utilized in the overall detailed design and construction of steel structures. For example, it is possible to automatically generate shop drawings as shown in FIG. 6, which can dramatically reduce the workload related to design and construction of steel structures.
한편, 본 발명에서는 도 7에서와 같이, 모형가공단계(S30)가 수행된 후, 모형생성프로그램이 원시데이터베이스(11)의 원시객체(13)별 기하정보 및 특성정보를 세부제원정보를 활용하여 갱신하는 객체갱신단계(S40)가 수행됨으로써, 도 8에서와 같이 SP3D의 원시모형(12)을 실물 구조물에 근접하도록 구체화할 수 있으며, 이로써 SP3D를 기반으로 수행되는 철골 부재의 제작, 운송 및 자재 관리 전반에 있어서의 업무 효율을 제고할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, as shown in FIG. 7, after the model processing step (S30) is performed, the model creation program uses detailed specification information for geometric information and characteristic information for each
즉, 전술한 바와 같이, 본 발명은 SP3D를 기초로 구축된 플랜트 시설물에 대한 원시모형(12) 중 철골 구조물에 관련된 정보를 추출하여, 철골구조에 특화된 Tekla 가공모형(22)을 수립하는 것인 바, 철골 구조물 단독 사업이 아닌 플랜트 사업내 철골 조물에 대한 전산 처리라 할 수 있으며, 따라서 철골 부재의 제작, 운송 및 자재 관리 전반은 전체 플랜트 시설물의 설계 내지 시공 관점에서 진행될 필요가 있으므로, 이를 위하여 SP3D의 원시모형(12)에 상술한 가공모형(22) 정보를 최대한 반영함으로써, 플랜트 건설 사업의 일환으로 수행되는 철골 구조물 구축 업무의 효율성을 확보하는 것이다.That is, as described above, the present invention extracts information related to steel structures from the
특히, 객체갱신단계(S40)의 수행상 원시데이터베이스(11)를 갱신함에 있어서는 원시데이터베이스(11)에 수록된 개별 원시객체(13)별 원시식별정보와 가공객체(23)별 가공식별정보를 상호 대조하는 방식으로 원시객체(13)의 기하정보 및 특성정보를 갱신하게 되며, 전술한 바와 같이, 원시식별정보와 가공식별정보의 체계상 일관성을 유지함으로써, 신속하고 정확한 처리가 가능하게 된다.In particular, when updating the
11 : 원시데이터베이스
12 : 원시모형
13 : 원시객체
22 : 가공모형
23 : 가공객체
S10 : 객체인출단계
S20 : 정보생성단계
S30 : 모형가공단계
S40 : 객체갱신단계11: Raw database
12: Primitive model
13: Primitive object
22: Processing model
23: Processed object
S10: Object retrieval step
S20: Information creation stage
S30: Model processing stage
S40: Object update step
Claims (2)
철골 구조물이 포함되는 SP3D 기반 3차원 전산 모형인 원시모형(12)과, 원시모형(12)과 연결되는 데이터베이스로서 당해 철골 구조물의 부재를 특정하는 원시객체(13)의 기하정보 및 특성정보가 수록되는 원시데이터베이스(11)와, 원시데이터베이스(11)와 연결된 모형생성프로그램이 구성되어,
컴퓨터에 탑재된 모형생성프로그램이 원시데이터베이스(11)에서 원시객체(13)별 기하정보 및 특성정보를 인출하는 객체인출단계(S10)와;
컴퓨터에 탑재된 모형생성프로그램이 원시객체(13)별 기하정보 및 특성정보를 기초로 해당 부재의 실물 형상 정보 및 표면 전처리 상태 정보가 포함되는 세부제원정보와, 해당 부재와 타 부재간 연결 방식을 특정하는 세부연결정보를 생성하는 정보생성단계(S20)와;
컴퓨터에 탑재된 모형생성프로그램이 세부제원정보 및 세부연결정보를 활용하여 Tekla 기반 3차원 전산 모형의 객체인 가공객체(23)를 생성하는 모형가공단계(S30)로 이루어짐을 특징으로 하는 철골 구조물의 제작용 전산 모형 생성 방법.
In the method of generating a computerized model for manufacturing steel structures,
It contains the primitive model (12), which is a SP3D-based 3D computerized model that includes a steel structure, and the geometric information and characteristic information of the primitive object (13) that specifies the members of the steel structure as a database connected to the primitive model (12). It consists of a raw database (11) and a model creation program connected to the raw database (11),
an object retrieval step (S10) in which a model creation program mounted on a computer retrieves geometric information and characteristic information for each raw object (13) from the raw database (11);
The model creation program mounted on the computer generates detailed specification information including the actual shape information and surface pre-processing status information of the member based on the geometric information and characteristic information for each primitive object (13), and the connection method between the member and other members. An information generation step (S20) of generating specific detailed connection information;
A steel structure structure characterized in that it consists of a model processing step (S30) in which a model creation program mounted on a computer generates a processing object (23), which is an object of a Tekla-based three-dimensional computerized model, using detailed specification information and detailed connection information. Methods for creating computational models for manufacturing.
모형가공단계(S30)가 수행된 후,
모형생성프로그램이 원시데이터베이스(11)의 원시객체(13)별 기하정보 및 특성정보를 세부제원정보를 활용하여 갱신하는 객체갱신단계(S40)가 수행됨을 특징으로 하는 철골 구조물의 제작용 전산 모형 생성 방법.In claim 1,
After the model processing step (S30) is performed,
Generating a computerized model for manufacturing a steel structure, characterized in that an object update step (S40) is performed in which the model generation program updates the geometric information and characteristic information for each raw object 13 in the raw database 11 using detailed specification information. method.
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KR101232658B1 (en) * | 2012-07-31 | 2013-02-12 | (주)디에스텍 | 3-dimensional modeling method of steel structure and computer readable medium for recording a program for executing the said method |
KR102308457B1 (en) * | 2020-10-08 | 2021-10-01 | 삼성엔지니어링 주식회사 | The embodiment method of 3D PDF drawing from 3D modeling of plant |
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