2 de Maio 마켓
이 아이디어는 겨울의 혹독한 날씨와 여름의 강렬한 더위 등 지역의 다양한 기후 조건을 수용하면서 연중 다양한 행사를 개최할 수 있는 적응형 공간을 만드는 것이었습니다.
프로젝트의 핵심은 광전지 유리층을 사용한 지붕 캐노피를 설치하고 이를 광장 전체로 확장하는 것입니다. 이 캐노피는 태양 에너지를 활용하여 마켓의 운영에 필요한 지속 가능한 전력을 생산하도록 독창적으로 설계되었습니다. 총 4,300제곱미터의 면적을 가진 캐노피는 상부 플랫폼과 하부 플랫폼이라는 두 개의 별도 플랫폼으로 전략적으로 분할되어 있습니다.
프로젝트 개요
주요 골조는 총 45미터에 걸쳐 있는 일련의 강재 트러스로 구성되며, 중앙 경간 29.6미터와 지붕 양측에 각각 7.7미터의 캔틸레버를 갖추고 있습니다. 이 트러스들은 7.4미터 간격으로 평행하게 배치되어 있습니다. 주 트러스는 가변 높이를 가지며, 기둥 상부에서 약 2.5미터, 중앙 경간에서 2미터에 달합니다. 또한 구조물에는 광전지 구조용 유리가 부착되는 관형 도리가 포함되어 있습니다.
건축 사양에 따라 전체 구조물은 원형 중공 단면을 사용하여 세밀하게 설계되었습니다. 제작 공정의 복잡성으로 인해 EN 1090-2 기준에 따라 강구조물을 EXC3 시공 등급으로 분류해야 했습니다.
엔지니어링 과제
강재 골조는 수많은 과제와 복잡성을 수반했습니다. 대부분은 프로젝트 건축가의 요구사항과 전체 구조물이 CHS 프로파일로만 설계되었다는 사실에서 비롯되었습니다. CHS 프로파일의 경우 일반적으로 설계 기준에서 제공하는 지침이 매우 부족하며, 보다 고급 수치 해석이 필요한 경우가 많습니다. 이는 특히 복잡한 기하학적 형상으로 인해 서로 다른 방향의 구조 부재들이 동시에 수렴하는 노드가 발생하는 경우에 해당합니다.
또한 대형 트럭 통행에 엄격한 제한이 있는 지역에서의 운반 가능성 문제도 중요한 과제였습니다. 이에 따라 각 45미터에 달하는 주 트러스를 현장에서 사전 조립 후 최종 설치할 수 있는 소형 세그먼트로 분할하여 물류적 제약을 효과적으로 해결해야 했습니다.
또한 강구조물의 처짐을 정밀하게 제어하기 위해 주 트러스에 프리캠버를 적용하는 것이 필수적이었습니다. 이 조치는 유리 덮개가 큰 처짐에 민감하여 구조 요소에 대한 세밀한 제어가 요구되었기 때문에 매우 중요했습니다.
해결책 및 결과
연결부의 복잡한 기하학적 형상으로 인해 설계에는 반복적인 프로세스를 기반으로 한 접근 방식이 채택되었습니다. IDEA StatiCa와 Tekla Structures 간의 BIM 연동 옵션이 없었다면 번거로운 모델링으로 인해 매우 많은 시간이 소요되었을 것입니다. IDEA StatiCa Connection은 주로 연결부의 거동을 분석하는 데 활용되었습니다.
Portugal
1단계에서는 연결부를 해석적 관점과 경험적 지식을 바탕으로 치수를 결정했습니다. 이 설계 단계의 결과는 Tekla Structures에서 개발된 BIM 모델에 반영되었으며, 노드 기하학 및 구조물의 특수성과 호환되도록 설계되었습니다.
2단계에서는 정제된 기하학적 형상을 Tekla Structures에서 IDEA StatiCa로 직접 가져와 최종 설계에 도달하기 위한 모든 안전성 검토 및 조정이 수행되었습니다.
기본적인 EPS 해석 외에도, CHS는 다른 박벽 프로파일과 마찬가지로 좌굴 형상에 대한 검토가 필요했습니다. 안타깝게도 주 기둥에 연결된 많은 바로 인해 좌굴 문제 가 발생했습니다. 그러나 Steelplan의 엔지니어링 팀(José Manuel Silva, Joao Pimenta)은 건축적 요구사항을 충족하면서 구조물의 안전성을 확보하는 우아한 해결책을 도출할 수 있었습니다.
Portugal
원래 표면에 용접된 거셋 플레이트를 주 기둥의 전체 단면을 관통하여 중공 단면 내부에 "십자형"을 형성하는 플레이트로 변경했습니다. 이를 통해 주요 부재의 치수를 원래 설계에서 거의 변경하지 않을 수 있었습니다.
몇 차례의 검토 후 최종 기하학적 형상이 완벽하게 정의되었으며, 유로코드에 따른 모든 안전성 검토가 수행되었습니다.
Steelplan 소개
Steelplan은 강구조 설계 및 상세 설계, BIM 모델링, 철골 시공 업체를 위한 작업 준비 분야에서 활동하고 있습니다. Steelplan은 포르투갈 북부 브라가에 위치하며, 이 지역은 포르투갈에서 철골 시공이 매우 활발한 지역입니다.
회사의 경험은 금속 가공 산업에서 풍부한 경험을 가진 엔지니어들의 역동성과 지식, 그리고 국내외 주요 프로젝트 참여를 바탕으로 합니다.
기타 사례 연구
