S3D | Structural Modeling - Civil (1) [21.07.23.]

오늘은 토목 구조물 모델링을 배웠다.

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토목 구조물

토목 구조물은 Piperack, Concrete, UG, ETC 등 다양하게 분류된다.

- Piperack: Beam, Column, Foundation, Grid, Ladder, Stair....

- Concrete: Dike, Equip FDN, Pipe Sleeper, Pit, Pond...

- UG: Box Culvert, Duct Bank, Encasment, Sleeve...

- ETC: Access Platform, Fence

 

UG는 Under Ground, 지반에 묻히는 구조물이다. 대부분 물과 관련되며 간단하게 우수와 오수로 나누기도 한다.

Dike는 대형 탱크 등에 화재 위험을 막기 위해 관리하는 구조이다.

Enscasment는 도로 같은 구조물 아래에 하중에 의해 파이프나 다른 구조물이 파괴되는 것을 막기 위해 콘크리트로 보강하는 것이다.

 

크기가 작은 플랫폼들은 따로 관리하는데, 이것을 Access Platform이라고 한다.

예를 들어, 그렇게 높지는 않지만 안전상이나 별도의 이유로 작게 만든 계단같은 구조물은 Piperack으로 관리하지 않고 ETC 중 Access Platform으로 관리한다.

Fence는 출입이나 보안을 위해 설치한 외벽이다. 일반적으로 철조망이 같이 있는데, 모델링 상에는 생략하여 표현하는 경우가 많다. 크게 간섭이 일어날 일이 없어서 표현만 한다고 한다.

Fig.1 Fence

토목 도면

▶ 방위

Fig.2 방위표

이러한 토목 구조물들은 도면으로 설계되고 도면에 있어서 가장 중요한 것은 좌측 상단의 방위표이다.

 

정북 방향으로 되어있는 경우도 있고, 왼쪽으로 뉘어있는 경우도 있다.

PN은 플랜트 북쪽, TN은 실제 북쪽을 나타낸다.

 

방위를 먼저 봐야하는 이유는 모델링 방향 때문이다.

만약 방위를 보지 않고 모델링을 하게 되면, 계획된 방향과 틀어진 상태가 된다.

회전이나 수정을 하면 되긴 하지만, 굳이 안해도 되는 작업을 할 필요는 없다.

또한, 프로젝트 기반 작업의 경우 혼자 업무를 수행하지 않기 때문에 이러한 방위의 확인은 중요하다.

 

▶ 키플랜 (key Plan)

Fig.3 키플랜

해당 도면 모델이 전체 프로젝트 모델 중 어느 위치에 있는지를 나타낸다.

구조물 전체 형상을 이해하는데 도움을 준다.

 

▶ 멤버 리스트 (Member List)

Fig.4 멤버 리스트

도면에 일일이 사이즈 표기를 할 수 없기 때문에 따로 코드화 하여 표기한다.

TYP는 일반적인 사이즈를 말하며, 생략하면 TYP 값으로 간주한다.

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S3D 모델링 실습

오늘은 파이프랙을 모델링 하였다. Grid, Column, Beam, Foundation 등을 작성하였다.

 

Fig.5 그리드 설정

제일 먼저 모델링 해야하는 것이 Grid이다. 

Tasks에서 Grid를 클릭하면 화면이 전환된다.

그리고 위 이미지의 동그랗게 표기된 Grid Wizard를 클릭힌다.

 

만약 프로젝트를 공유해서 사용하고 있다면 이름을 겹치게 설정하면 안된다.

시스템을 누르면 어느 위치에 그리드를 만들 것인지를 설정한다.

 

도면등에서 확인한 Origin값을 기입한다.

이 좌표가 기준이 되어 X, Y 방향의 그리드가 작성된다.\

 

Copies는 그리드 수를 몇개나 생성할 것인지,

Spacing은 그리드의 간격값을 말한다.

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Fig.6 룰러 해제

그리드를 완성하면 위 이미지와 같은 그래픽이 생성된다.

하늘색 기호가 모델을 움직일 때 마다 변경되어 꽤나 거슬린다.

View 탭에서 Rulers를 클릭하여 해당 그래픽을 해제하자.

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Fig.7 Column 모델링

다음은 Column 모델링을 한다.

Structure Task로 들어가 화면을 전환한다.

'Place Linear Member System'을 클릭하여 원하는 column 타입을 불러와 모델링 하면 된다.

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Fig.8 Place Footing

다음은 Footing(기초, Foundation)을 모델링 한다.

위 이미지의 좌측 하단 부분의 'Place Footing'을 클릭하여 모델링한다.

 

모델링한 Column을 선택하여 원하는 형태의 Footing을 만들 수 있다.

Combined와 Single 2가지가 있으며,

모델링 방법은 크게 다르지 않다. 다른 컴포넌트 모델링과 마찬가지로 확인 후 Finish를 누르면 모델링이 완성된다.

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Fig.9 Pier 변경

Footing의 크기 변경을 위해서는 위 이미지와 같이 Rule을 User Defined로 변경하면 된다.

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Fig.10 완성 모델링

오늘 모델링은 시간 관계상 여기까지 완료하였다.

Grid를 중심으로 Column, Beam, Girder, Footing을 모델링 해보았다.

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오늘 배운 것.

1. S3D에서 그리드를 설정할 수 있다.

2. 그리드를 기반으로 토목 구조물 모델링을 할 수 있다.