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표제지
목차
요약 6
I. 서론 11
1. 연구 배경 및 목적 11
2. 연구 방법 및 절차 12
II. BIM의 개요 14
1. BIM의 정의 14
2. BIM의 도입 배경 17
3. BIM의 활용과 적용 기술 19
4. BIM의 지침 22
1) 조달청의 BIM 지침 22
2) 가상건설연구단의 BIM 지침 22
III. 상세설계의 프로세스 분석 25
1. 상세설계 프로세스 25
2. 철골구조 상세설계 프로그램 26
1) 3D 모델과 연계된 2D 도면 26
2) 다양한 철골구조의 접합부 26
3) 강력한 상호 운용성 26
4) 사용자를 위한 API 27
3. 컴포넌트의 개요 및 구성요소 28
1) 컴포넌트의 개요 28
2) 커스텀 컴포넌트의 생성 프로세스 32
3) 객체의 종류와 속성 34
4) 변수의 종류 35
5) 변수 설정 38
IV. 상세설계의 BIM 적용방안 40
1. 적용 대상 분석 40
1) 접합부 표준 상세도 분석 43
2) 접합부 사용빈도 분석 50
3) 서포트 구조 분석 52
4) 분석 결과 53
2. 커스텀 컴포넌트의 구축 54
1) MGA 커스텀 컴포넌트 구축 54
2) MGB 커스텀 컴포넌트 구축 58
3) MGC(Type C) 커스텀 컴포넌트 구축 62
4) Handrail 커스텀 컴포넌트 구축 67
5) 서포트 구조 커스텀 컴포넌트 구축 71
3. 커스텀 컴포넌트의 적용 75
1) 적용 대상 75
2) 커스텀 컴포넌트의 적용 – MGA, MGB, MGC, CBA 78
3) 커스텀 컴포넌트의 적용 – Handrail 80
4) 커스텀 컴포넌트의 적용 – 서포트 구조 81
4. 적용 결과 84
V. 결론 85
참고문헌 86
Abstract 88
부록 A. 접합부 표준 상세도와 라이브러리 90
Table 2.1. BIM의 정의 16
Table 2.2. 2D 기반 CAD와 3D 기반 BIM의 비교 18
Table 2.3. BIM의 일반적 속성 20
Table 2.4. BIM의 주요 이점 20
Table 2.5. BIM 적용 기술 21
Table 2.6. 조달청의 BIM 지침 개요 23
Table 2.7. 가상건설연구단의 BIM 지침 개요 24
Table 3.1. 입력 객체와 컴포넌트 객체의 속성 34
Table 3.2. 디스턴스 변수 - 부재면의 종류 35
Table 3.3. 파라미터 변수 - 수식에서 사용하는 함수 36
Table 3.4. 변수값의 종류 37
Table 3.5. 컴포넌트 변수 목록의 항목 39
Table 4.1. 접합부 종류와 명칭 40
Table 4.2. 접합부 사용빈도 50
Table 4.3. 커스텀 컴포넌트 구축 대상 53
Table 4.4. LP4 아이템의 부재 및 접합부 목록 75
Table 4.5. 서포트 구조의 스케쥴 82
Table 4.6. 효율성 비교 84
Table A.1. MGA의 접합부 표준 상세도 라이브러리 (SS400) 92
Table A.2. MGA의 접합부 표준 상세도 라이브러리 (S235) 93
Table A.3. MGB의 접합부 표준 상세도 라이브러리 (SS400) 95
Table A.4. MGB의 접합부 표준 상세도 라이브러리 (S235) 96
Table A.5. MGC의 접합부 표준 상세도 라이브러리 (KS SS400) 98
Table A.6. MGC의 접합부 표준 상세도 라이브러리 (S235) 99
Table A.7. BSA, BSB, BSC의 접합부 표준 상세도 라이브러리 (SS400) 101
Table A.8. BSA, BSB, BSC의 접합부 표준 상세도 라이브러리 (S235) 102
Table A.9. HBA, HBT, VBA, VBT의 접합부 표준 상세도 라이브러리 (SS400) 104
Table A.10. HBA, HBT, VBA, VBT의 접합부 표준 상세도 라이브러리 (S235) 104
Table A.11. CBA의 접합부 표준 상세도 라이브러리 (SS400) 106
Table A.12. CBA의 접합부 표준 상세도 라이브러리 (S235) 107
Fig. 1.1. 연구 흐름도 13
Fig. 2.1. BIM의 다양한 적용 분야 14
Fig. 2.2. 디자인 테크놀로지의 변천 - 새로운 설계프로세스의 도입 17
Fig. 3.1. 상세설계의 프로세스 25
Fig. 3.2. 상세설계 작성과정별 소요시간 비율 25
Fig. 3.3. 시스템 컴포넌트의 설정창 28
Fig. 3.4. 주부재 변경에 따른 시스템 컴포넌트 적용 29
Fig. 3.5. 보조부재 변경에 따른 시스템 컴포넌트 적용 29
Fig. 3.6. 컴포넌트의 종류 30
Fig. 3.7. 주부재와 보조부재 변경에 따른 베이직 컴포넌트 31
Fig. 3.8. 접합부 생성 프로세스 31
Fig. 3.9. 접합부 기본 생성 프로세스 32
Fig. 3.10. 베이직 컴포넌트 생성 프로세스 32
Fig. 3.11. 커스텀 컴포넌트 생성 프로세스 33
Fig. 3.12. 입력 객체의 속성을 컴포넌트 객체의 속성에 연결 38
Fig. 3.13. 변수목록의 속성을 컴포넌트 객체의 속성에 연결 39
Fig. 4.1. 플랫폼 구조와 파이프 랙 구조의 3D 모델 41
Fig. 4.2. 플랫폼 구조의 3D 모델 42
Fig. 4.3. 서포트 구조의 3D 모델 42
Fig. 4.4. MGA의 접합부 표준 상세도 43
Fig. 4.5. MGB의 접합부 표준 상세도 44
Fig. 4.6. MGC의 접합부 표준 상세도 45
Fig. 4.7. BSA, BSB, BSC의 접합부 표준 상세도 46
Fig. 4.8. HBA, HBT, VBA, VBT의 접합부 표준 상세도 47
Fig. 4.9. CBA의 접합부 표준 상세도 48
Fig. 4.10. Handrail의 접합부 표준 상세도 49
Fig. 4.11. 접합부 사용빈도 51
Fig. 4.12. 서포트 구조의 종류 52
Fig. 4.13. MGA 커스텀 컴포넌트 구축 프로세스 54
Fig. 4.14. MGA 커스텀 컴포넌트 변수 분류 55
Fig. 4.15. MGA 커스텀 컴포넌트 객체와 변수의 상관관계 56
Fig. 4.16. MGA 커스텀 컴포넌트 설정창 57
Fig. 4.17. MGA 커스텀 컴포넌트 구축 결과 57
Fig. 4.18. MGB 커스텀 컴포넌트 구축 프로세스 58
Fig. 4.19. MGB 커스텀 컴포넌트 변수 분류 59
Fig. 4.20. MGB 커스텀 컴포넌트 객체와 변수의 상관관계 60
Fig. 4.21. MGB 커스텀 컴포넌트 설정창 61
Fig. 4.22. MGB 커스텀 컴포넌트 구축 결과 61
Fig. 4.23. MGC(Type C) 커스텀 컴포넌트 구축 프로세스 62
Fig. 4.24. MGC(Type C) 커스텀 컴포넌트 변수 분류 63
Fig. 4.25. MGC(Type C) 커스텀 컴포넌트 객체와 변수의 상관관계 – 1 64
Fig. 4.26. MGC(Type C) 커스텀 컴포넌트 객체와 변수의 상관관계 - 2 65
Fig. 4.27 MGC(Type C) 커스텀 컴포넌트 설정창 66
Fig. 4.28. MGC(Type C) 커스텀 컴포넌트 구축 결과 66
Fig. 4.29. Handrail 커스텀 컴포넌트 구축 프로세스 67
Fig. 4.30. Handrail 커스텀 컴포넌트 변수 분류 68
Fig. 4.31. Handrail 커스텀 컴포넌트 객체와 변수의 상관관계 69
Fig. 4.32. Handrail 커스텀 컴포넌트 설정창 70
Fig. 4.33. Handrail 커스텀 컴포넌트 구축 결과 70
Fig. 4.34. 서포트 구조 커스텀 컴포넌트 구축 프로세스 71
Fig. 4.35. 서포트 구조 커스텀 컴포넌트 변수 분류 72
Fig. 4.36. 서포트 구조 커스텀 컴포넌트 객체와 변수의 상관관계 73
Fig. 4.37. 서포트 구조 커스텀 컴포넌트 설정창 74
Fig. 4.38. 서포트 구조 커스텀 컴포넌트 구축 결과 74
Fig. 4.39. LP4 아이템의 평면도 76
Fig. 4.40. LP4 아이템의 입면도와 단면도 77
Fig. 4.41. LP4 아이템의 커스텀 컴포넌트 적용 전 78
Fig. 4.42. LP4 아이템의 커스텀 컴포넌트 적용 후 - 1 79
Fig. 4.43. LP4 아이템의 커스텀 컴포넌트 적용 후 - 2 80
Fig. 4.44. 서포트 구조의 배치도 81
Fig. 4.45. 서포트 구조의 3D 모델 83
Fig. A.1. MGA의 접합부 표준 상세도 91
Fig. A.2. MGB의 접합부 표준 상세도 94
Fig. A.3. MGC의 접합부 표준 상세도 97
Fig. A.4. BSA, BSB, BSC의 접합부 표준 상세도 100
Fig. A.5. HBA, HBT, VBA, VBT의 표준 상세도 103
Fig. A.6. CBA의 접합부 표준 상세도 105
초록보기 더보기
건설 분야의 설계와 시공 과정에서 발생할 수 있는 문제점을 해결하고 잠재적인 효과를 시뮬레이션하고 해석하기 위하여 건축물을 실제로 짓기에 앞서 가상으로 구축하는 BIM의 개념이 도입되고 있다.
철골구조는 부재의 표준화 및 부품화가 많이 이루어 있는 특성상 다른 구조에 비하여 BIM의 활용 가능성이 높다. 철골구조의 상세설계 과정에서 접합부의 설계는 다른 작업에 비해 복잡하므로 많은 인력과 정밀한 작업이 필요하고, 실무에서는 이를 효율적으로 해결하는 것이 중요한 과제다.
철골구조 상세설계 프로그램(Tekla Structure)에서는 접합부 설계를 위하여 시스템 컴포넌트와 커스텀 컴포넌트를 제공하고 있다. 철골구조의 접합부는 프로젝트에 따라 다양하여 시스템 컴포넌트로 해결되지 않은 경우가 발생한다. 이런 경우에는 커스텀 컴포넌트를 구축하여 사용해야 한다.
본 연구는 철골구조 상세설계 단계에서 BIM 적용방안에 관한 것으로 접합부 생성 프로세스를 개선한 커스텀 컴포넌트 구축을 목적으로 한다.
연구의 목적을 위해 상세설계의 프로세스와 커스텀 컴포넌트의 구축과정에 대하여 분석하였다. 실무 프로젝트에서 사용하는 접합부의 표준상세도와 사용빈도를 분석하여, 시스템 컴포넌트의 적용 여부를 판단하였다.
시스템 컴포넌트의 적용이 어려운 접합부는 커스텀 컴포넌트를 구축하여 실무에서 진행중인 프로젝트에 적용하여, 적용전·후의 작업 소요 시간의 비율을 분석하여 설계 업무의 효율성을 확인하였다.
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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