공간구조 부재크기 자동선정

전라북도 무주군 설천면 무설로 1482에 위치한 태권도 경기장의 지붕 구조설계를 최적화한 결과이다.

참고로 이 경기장은 세계에서 규모가 제일 큰 단일 태권도 경기장이며 연면적 18,107 m2, 지하 2층, 지상 4층 규모의 건물이다.

부재수가 많은 비정형 공간구조물에 대한 초기단면을 가정하는 것은 경험이 많은 엔지니어도 힘든 부분이다.

이 프로젝트를 통하여 구조엔지니어가 설계한 부재의 패턴을 검토하고 최적설계기법을 이용하며 최상의 부재사이즈를 제공하였다.

최적설계프로그램은 직접 개발하였으며 수학적프로그래밍기법과 유한요소법을 기반으로 하였다.  공간구조물의 주요부재 단면증가와 단면감소를 정량적으로 계산하고 최종 부재사이즈를 제공하였다.

참고로 좌측은 단면이 증가한 부재를 우측은 단면이 감소한 부재를 나타내고 있다.

이는 초기부재단면을 설계 최적화기법을 통해서 정량적으로 산정하여 전체 물량을 줄일 수 있는 프로젝트로 구조분야의 원가절감(Value Engineering)을 실현한  좋은 사례로 간주될 수 있다.

이 프로젝트는 2009년 상반기 CS구조의 의뢰를 받고 수행하였다.

 

 

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