커라 경마장, 뉴브리지, 아일랜드
프로젝트 소개
작성자: Mirivano Carrig & Stephen McKenna
Kiernal Steel 구조 엔지니어
커라(Curragh)는 아일랜드에 위치한 국제적으로 인정받는 경마장입니다. Kiernan Steel은 새로운 중심 시설인 캔틸레버 구조의 3개 지붕 입면으로 구성된 관중 그랜드스탠드를 포함한 다양한 부속 건물의 강구조 연결 설계 및 시공 프로젝트에 참여하였습니다. 이 새로운 그랜드스탠드에는 레스토랑, 바, 기업 전용 공간, 탁월한 관중 관람 구역 등 5성급 시설이 포함되어 있습니다.
엔지니어링 과제
2016년 4월 IDEA Statica를 도입하기 전, Kiernan Steel은 다른 많은 설계사들과 마찬가지로 단순화된 연결 설계 소프트웨어에 의존해야 했습니다. 이러한 소프트웨어는 가정에 기반하기 때문에 플레이트와 용접부가 (현재 알고 있는 것보다) 더 크게 설계되는 경우가 많았습니다.
뿐만 아니라, 유로코드에서 채택한 엄격한 지침 규정으로 인해 일반적이고 표준적인 연결부만 계산할 수 있었으며, 특수한 연결부는 엔지니어링 판단과 보수적인 접근 방식을 통해 수동으로 계산해야 했습니다. 이를 위해 우리는 다른 많은 설계사들처럼 엑셀을 활용하여 이 과정을 자동화하는 스프레드시트를 작성하였습니다. 그러나 이러한 방식은 "블랙박스" 접근법을 만들어내는 경향이 있어, 다른 사람이 계산을 검토하고 결과를 검증하기가 매우 어렵습니다.
그 후 IDEA Statica를 접하게 되었고, 즉시 연결 설계 프로세스를 가속화할 수 있는 잠재력을 확인하였습니다. 초기에는 단순한 연결부에는 기존 소프트웨어를 사용하고, 비정형 연결부에는 IDEA를 활용하였습니다. 그러나 IDEA Statica는 수년에 걸쳐 빠르게 저희의 주요 연결 설계 소프트웨어가 되었으며, 현재는 거의 모든 연결 설계에 사용하고 있습니다.
7,200m2에 달하는 대형 캔틸레버 지붕 설계는 구조적 예술성과 건축적 비전의 결정체이며, Kiernan Steel이 참여하게 된 것을 매우 자랑스럽게 생각하는 프로젝트입니다. 이 그랜드스탠드의 지붕은 캔틸레버 경간이 27m에서 이중 캔틸레버 구간의 경우 최대 45m에 달하며, 이는 아일랜드에서 동종 최대 규모의 캔틸레버 지붕임을 의미합니다.
Kiernan Steel은 단순히 이 지붕을 시공하는 것에 그치지 않았습니다. 오히려 이 프로젝트에서의 책임 범위는 연결 설계, 강재 상세 설계, 충돌 감지, 제작, 팽창성 도장 등 다양한 분야에 걸쳐 있었습니다. 우리는 매우 촉박한 6개월의 기간 내에 이러한 모든 작업을 수행하였으며, 아래에 제시된 복잡한 구조물의 연결부를 설계하였습니다.
프로젝트의 복잡한 특성으로 인해, 1,100톤 강재 지붕의 연결부 설계에 Tekla & IDEA Statica가 광범위하게(그리고 종종 병행하여) 활용되었습니다. 이 연결부들은 구조적 기능을 수행할 뿐만 아니라, 지붕 구조의 슬렌더한 프로파일 내에서 현장 제작 및 설치가 가능해야 했습니다.
이를 위해 Kiernan Steel은 연결부 주변의 기계적 접근 및 장비를 고려해야 했으며, 연결부를 최대한 작게 설계하는 것뿐만 아니라 — 특히 여러 캔틸레버 트러스가 단일 지점으로 수렴하는 노드 연결부에서 — 동일 부재의 설계 및 상세 설계에서 정밀도가 무엇보다 중요하였습니다.
현재 Kiernan Steel은 커라 재개발 프로젝트를 출품작으로 하여 TEKLA의 2019 BIM 어워드 스포츠 및 레크리에이션 프로젝트 부문에 후보로 지명되어 수상하였습니다. 이 권위 있는 프로젝트에서 IDEA Statica와 Tekla Structures의 BIM 기능을 활용한 것이 Kiernan Steel을 경쟁에서 돋보이게 하였습니다.
솔루션 및 결과
IDEA Statica는 부재에 작용하는 힘이 만들어내는 다양한 응력 패턴을 파악하고, 올바른 보강 배치가 연결부에 미치는 영향을 시각적으로 확인할 수 있게 함으로써 훨씬 더 자신 있게 연결부를 설계할 수 있게 해주었습니다. IDEA StatiCa를 사용한 이후, 용접부 및 플레이트 크기의 효율성이 향상되고 연결 설계 생산성이 증가하였으며, 이는 궁극적으로 고객이 최단 시간 내에 최고 품질의 제품을 받을 수 있도록 보장합니다.
또한, 연결부를 모델에 적용하기 전에 가상으로 확인할 수 있어 잠재적인 충돌을 사전에 예측하고 이전보다 빠르고 효율적으로 문제를 해결할 수 있습니다. 이를 통해, 회사 내에서 IDEA를 활용함으로써 연결 설계 속도를 활용하고 프로젝트 내 다른 영역의 연결 설계 템플릿을 단일 IDEA Statica 파일로 이전할 수 있게 되어, 개념 단계에서 설계 및 제작 단계까지의 프로세스를 간소화할 수 있었다고 믿습니다.
IDEA StatiCa 활용
Kiernan Steel은 IDEA StatiCa가 수년에 걸쳐 검증되고 크게 개선되어 온 것을 매우 다행으로 생각합니다. 소프트웨어가 문자 그대로 모든 유형의 연결부를 설계할 수 있는 능력은 가장 단순한 것부터 가장 복잡한 것까지 모든 유형의 연결부 모델링에 있어 선택받는 소프트웨어로 자리매김하게 하였습니다.
Ireland
이 프로젝트에서 IDEA StatiCa의 활용도 다르지 않았습니다. 실제로 IDEA StatiCa는 이 프로젝트에서 유일하게 사용된 연결 설계 소프트웨어였습니다. 또한 Kiernan Steel은 연결 설계와 관련된 모든 분야에서 방대한 지식과 신속한 응대를 보여준 IDEA 기술 지원팀의 노고를 높이 평가합니다. IDEA Statica는 전체 지붕 면적의 약 3분의 1을 지지하는 두 개의 노드 설계에 활용되었을 때 특히 유용함을 입증하였습니다. 이 노드들은 수백 가지의 하중 조합을 가지며 각각 무게가 무려 30톤에 달하였습니다. IDEA Statica의 활용으로 이 두 노드의 가장 경제적이고 효율적인 설계가 가능하였습니다.
Kiernan Structural Steel 소개
Kiernan Structural Steel은 아일랜드의 선도적인 구조용 강재 회사 중 하나로, 소프트웨어가 시장에 출시된 지 불과 몇 달 만에 연결 설계 프로세스를 가속화할 수 있는 잠재력을 즉시 확인하고 2016년에 IDEA StatiCa를 도입하였습니다. 이후 IDEA StatiCa는 거의 모든 연결 설계에 사용되는 주요 연결 설계 소프트웨어가 되었습니다.
이 회사는 IDEA StatiCa Excellence Awards 2021에서 인프라, 산업 및 레크리에이션 구조물 프로젝트 부문을 수상하였습니다.
저자 소개
커라 메인 그랜드스탠드의 연결부는 Kiernan Steel의 구조 엔지니어인 Mirivano Carrig & Stephen McKenna가 설계하였습니다. 두 사람의 강구조 시공 산업 경험을 합산하면 15년을 초과하며 계속 성장하고 있습니다. 수년에 걸쳐 그들은 IDEA StatiCa의 강점을 활용하여 매우 단순한 것부터 매우 복잡한 것까지 다양한 연결 유형을 생성하고 해결해 왔습니다.
풍부한 기술 지식과 시공성 기법을 바탕으로, 그들은 모든 건물이 최대한 효율적으로 설계되고 현장에서의 문제를 최소화하면서 회사의 품질 및 안전 보건 원칙을 유지할 수 있도록 자신들의 역량을 발휘합니다.
엔지니어 인터뷰 시청
커라 경마장 프로젝트 웨비나 녹화
IDEA StatiCa 엔지니어들이 커라 경마장 연결부에 관한 웨비나를 준비하였습니다:
