다양한 평면선형에 따른 PSC Beam교 거더의 자동 배치 검토

1. Overview of Case Study

1. PSC Beam 교의 선형에 따른 거더의 자동 배치 연동 테스트
   - 형식 : 6주형 PSC Beam 거더교
   - 제원 : 거더 길이 29.9m
   - 교량 연장 : 30.2m(직선 선형 배치),  30.5m(단곡선 및 클로소이드 배치)

1. 본 문서는 국내에서 가장 대표적인 프리캐스트 교량인 PSC Beam교의 선형 연동에 따른
   거더의 자동 배치에 대한 검토입니다.
   
   
2. 사전 제작되는 프리캐스트의 특성상 거더는 직선의 고정길이를 갖고 있어 직선 선형 상의 배치는
   아주 단순하며, BIM 모델 구축이 용이하나, 평면 및 종단이 곡선인 경우 또는 사각 배치의 경우에는
   모델링의 난이도가 매우 높아지는 특성이 있습니다.
   불행히도 짧은 지간으로 소하천 또는 소로를 횡단하는 PSC Beam 교량 계획의 대부분은
   사각 또는 곡선 선형상에 배치되는 것이 일반적인 경우입니다.
   
   
3. midasCIM에서는 개별단위의 라이브러리(거더, 받침, 데크 등)를 이용하여 개별 교량에
   따라 직접 입력하는 방식이 아닌  교량 단위의 라이브러리(CIM에서는 이를 Assembly Unit 라 칭함.)
   를 구축하고 이 라이브러리가 선형에 자동 연동하는 구조를 개발하였으며, 여기서는 이에 대한
   검증을 수행하였습니다.
   
   
4. 테스트 범위는 아래와 같습니다.
   - 직선 선형에 대한 거더 배치 검토  A. Neutral Text Format을 이용한 PSC Beam교 Assembly Unit 생성
     B. 직선 선형 생성 및 Assembly Unit의 할당
     C. 편경사 변경에 따른 교량 모델의 업데이트
     D. 사각 입력에 따른 교량 모델의 업데이트
     E. 사각+종경사 입력에 따른 교량 모델의 업데이트
   
   -곡선 선형에 대한거더 배치 검토  A. L=30.5m Assembly Unit 생성 및 R=1000 곡선 할당
     B. 클로소이드 곡선 변경에 따른 교량 모델의 업데이트
     C. 클로소이드+사각 입력에 따른 교량 모델의 업데이트
     D. 클로소이드+사각+종곡선 입력에 따른 교량 모델의 업데이트
   

2. Neutral Text Format을 이용한 PSC Beam교 Assembly Unit 생성

A. Neutral Text Format을 이용한 PSC Beam교 Assembly Unit 생성

1. 중립텍스트를 이용하여 거더, 데크, 포장, 방호벽, 받침을 포함한 Assembly Unit(PSC Beam교)을
   생성하였으며, 생성시간은 GPU의 성능에 따르나 약 3~4초 정도 소요되었습니다.
2. 시/종점 신축이음 및 데크 돌출을 포함하여 교량 연장은 30.2m로 생성하였습니다.
   
   

    

   B. 직선 선형 생성 및 Assembly Unit의 할당

    

   1.  Assembly Unit의 길이와 같은 30.2m의 직선 선형을 생성하였으며,
      편경사는 좌(-2%), 우(-2%)를 갖는 Crown 편경사 정보를 입력하였습니다.
      
      

    

   C. 편경사 변경에 따른 교량 모델의 업데이트

    

   1.  앞서의 선형 정보에 편경사 정보를 좌(+2%), 우(-2%)로 변경하였습니다.
   2. midasCIM은 선형 정보기반의 모델링으로 선형 정보의 변경에 따라 모델이 자동 업데이트 되는
      구조입니다.
      
      

D. 사각 입력에 따른 교량 모델의 업데이트

1. 선형 정보에서 시/종점부 사각 5도로 변경하였으며, 사각 입력에 따라 거더 배치 및 데크 등
   개별 라이브러리들이 사각정보에 연동되는 것을 확인하실 수 있습니다.
   
   

E. 사각+종경사 입력에 따른 교량 모델의 업데이트

1. 종단 경사에 따른 거더 배치 및 받침 위치 변경 등에 대한 모델업데이트 검증입니다.
   
   

3. Neutral Text Format을 이용한 PSC Beam교 Assembly Unit 생성

A. L=30.5m Assembly Unit 생성 및 R=1000 곡선 할당

1. 곡선 배치를 고려하여 30.5m 교량 연장을 갖는 Assembly Unit를 생성하였으며, 단곡선(R=1000m)에 할당하여 선형 연동에 대한 검증하였습니다.
2. 방사형 배치에 의해 자동 배치되었으며, 내/외 측 거더의 길이가 모두 29.9 m로 일치함을
   확인하였습니다.
   
   

B. 클로소이드 곡선 변경에 따른 교량 모델의 업데이트

1. 우편향 원곡선에서 좌편향 클로소이드 곡선으로 선형을 변경하였으며, 이에 따른 모델업데이트를
   검증하였습니다.
   
   

C. 클로소이드+사각 입력에 따른 교량 모델의 업데이트

1. 상기 모델에서 사각을 추가 입력했을 때의 모델 업데이트 검증입니다.
   
   

D. 클로소이드+사각+종곡선 입력에 따른 교량 모델의 업데이트

1. 종곡선이 추가되었을 때의모델 업데이트 검증입니다.
   
   

4. Conclusion

1. 상기와 같이 프리캐스트 거더교에 대한 선형 연동에 따른 거더의 자동배치에 대한 검증을
   수행하였으며, 직선화된 단위 교량(Assembly Unit)이 평면 및 종단 선형 / 편경사 / 사각 등의
   선형 정보 변경에 의해 자동으로 배치가 변경되는 것을 확인하였습니다.
   
   
2. 이는 개별 라이브러리를 각 선형의 배치 정보를 계산하여 배치하는 것이 아니라 정보화된
   하나의 라이브러리(Assembly Unit)을 여러 교량 계획에 적용이 가능하고, 계획 변경 등에 대한
   대응이 용이하다는 것을 보여주고 있습니다.