프로젝트 소개
다뉴브강 벰 광장을 마주보고 있는 벰 센터는 19세기로 거슬러 올라가는 건물로, 부다페스트에서 가장 중요한 랜드마크 중 하나입니다. 이 건물의 주요 부분인 라데츠키 병영(Radetzky Barracks)은 1956년 헝가리 혁명의 주요 시위 현장으로, 도시의 기억 속 상징이자 필수적인 일부가 되었습니다.
수십 년간의 노후화 끝에, 낡은 이 건물은 마침내 벰 프로젝트(Bem Project)의 일환으로 재개발이 예정되었습니다. 이 프로젝트는 옛 병영과 인접한 건물 블록으로부터 새로운 건물 단지를 조성하는 것을 목표로 합니다. 모든 부분은 21세기에 어울리면서도 역사에 대한 경의를 표하는 현대적인 하나의 단위로 연결되어야 합니다. 2023년부터 이 단지는 호텔 및 사무 건물로 사용될 예정이며, 부분적으로 개방된 통로에는 상점과 카페가 들어설 예정입니다. 벰 광장 자체의 복원 또한 이 프로젝트의 일부로, 부다페스트를 방문하는 현지인과 관광객 모두에게 다시 한번 활기찬 사회적 명소가 될 수 있도록 합니다.
엔지니어링 과제
벰 센터의 역사적, 건축적 가치를 고려할 때, 역사적 외관과 장식의 보존이 이 프로젝트의 최우선 과제로 대두되었습니다. 그러나 건물 내부는 노후하여 철거가 예정되어 있었기 때문에, 외관을 제자리에 고정할 임시 솔루션이 필요했습니다. 이는 여러 중요한 과제를 제기했습니다.
가장 중요한 것은, 건물의 나머지 부분이 철거되는 동안 구조물이 외관을 지지해야 했으며, 동시에 현장에서 발생하는 지진과 강풍으로부터 신뢰할 수 있는 보호를 제공해야 했다는 점입니다. 그러나 폐수관, 상수도, 가스, 전기(고전압 공급 포함), 통신, 신호등 배선 등 지하에 밀집된 공공시설 배관 때문에 건물 앞쪽에서 구조물을 지지하는 것은 불가능했습니다. 얇은 외부 지지대조차 설치할 공간이 없었기 때문에 특수한 기술적 솔루션을 설계해야 했습니다.
위의 요구 사항 및 제약 조건 외에도, 해당 시기에 해당 지역에서 고고학 발굴 작업이 예정되어 있었기 때문에, 제거되는 토양층을 보완하기 위한 추가 측면 브레이싱을 지지 구조물이 수용할 수 있어야 했습니다.
솔루션 및 결과
앞서 언급했듯이, 건물 앞쪽에서 강구조물을 지하 앵커링하는 것은 불가능했습니다. 필요한 강성을 확보하기 위해, STEELEXPERT는 직교 트러스 프레이밍(수직 및 수평)을 사용하기로 결정했습니다. 까다로운 부분은 건물 내부에서 전체 구조물을 지지하는 것이었습니다. 이를 위해 벽 뒤쪽 지반에 수직 기둥을 설치하고, 외관 창문을 통과하는 V자형 브레이싱으로 전면 구조물과 연결했습니다.
조적벽에 직접 연결된 수직 및 수평 트러스로 구성된 직교 구조 시스템은 시속 40km의 풍속까지 오래된 조적벽의 안정성과 무결성을 확보할 수 있습니다. 그러나 이 프로젝트의 시공 부분은 최대 1년 반이 소요될 예정이었으며, 이는 그 기간 동안 대형 폭풍이나 지진 활동이 발생하기에 충분히 긴 시간이었습니다. 따라서 더 극한의 조건에서도 벽체의 구조적 무결성을 유지하기 위한 추가 조치가 필요했습니다. 이를 달성하기 위해 STEELEXPERT는 수직 프레이밍 사이에 힘을 분산시키는 3개의 거더와, 파일 기초에 앵커링된 외관 뒤쪽의 5개의 긴 대각선 킥커를 적용했습니다.
외관을 지지하는 완성된 강구조물의 무게는 110톤이었으며, 약 20가지의 서로 다른 유형의 연결부로 구성되었습니다. STEELEXPERT는 IDEA StatiCa를 사용하여 이를 설계했습니다. 가장 복잡한 연결부는 수평 거더와 대각선 킥커 사이의 접합부, 그리고 거더와 전면 트러스 프레이밍을 연결하는 V자형 브레이싱 사이의 접합부였습니다. 다양한 각도와 편심을 가진 이러한 접합부는 수작업으로는 매우 어려웠을 것입니다.
시공 작업의 특정 단계에서는, 굴착기 및 대규모 지하 작업을 위해 일부 킥커를 제거해야 하는 일정이 있었습니다. 이러한 일시적인 불균형 하중 분포도 계산에 포함되어야 했습니다. IDEA StatiCa는 STEELEXPERT가 이러한 단계에서도 구조물이 최적의 강성을 갖추고 견딜 수 있도록 하는 데 도움을 주었습니다.
IDEA StatiCa는 다양한 템플릿을 제공하여 STEELEXPERT 엔지니어들이 처음부터 연결을 설계하는 수고를 덜어주었으며, IDEA StatiCa 리포트 생성기를 통해 형상의 후속 프레젠테이션과 최종 검토가 더욱 수월해졌습니다.
IDEA StatiCa 온라인 뷰어 덕분에 다른 팀과의 협업도 원활하게 진행되었습니다. 강구조 도면 작성자는 STEELEXPERT가 작성한 완성된 설계를 받아, 이 편리한 온라인 도구를 통해 모든 세부 사항을 포함하여 회전 가능한 3D로 편리하게 확인할 수 있었습니다.
전반적으로 IDEA StatiCa의 이점 덕분에 작업 진행 속도가 훨씬 빨라졌습니다. 전체 강구조 설계 단계는 2~3개월이 소요되었으며, STEELEXPERT 엔지니어들은 모든 연결을 처음부터 설계하고 모든 계산을 수작업으로 했다면 1.5개월의 추가 작업이 발생했을 것이라는 데 동의합니다. 다시 말해, 전체 프로젝트 기간이 두 배로 늘어났을 것입니다. 또한 일부 복잡한 접합부의 정확한 계산은 아예 불가능했을 것이며, 이는 최적이 아닌 솔루션을 선택해야 했을 것을 의미한다고 지적합니다. IDEA StatiCa는 타협 없이 모든 과제를 해결할 수 있게 해주었습니다.
IDEA StatiCa는 훌륭한 도구이며 저희에게 큰 도움이 되었습니다. 이 소프트웨어와 그에 대한 실무 지식 없이는 이 시장에서 경쟁력을 갖출 수 없습니다.
Csaba Bán
수석 구조 엔지니어, CEO 및 대표
STEELEXPERT 소개
STEELEXPERT Ltd.는 헝가리 부다페스트에 본사를 둔 강구조 설계 회사입니다. 창립자이자 CEO인 Csaba Bán은 강구조 엔지니어링 설계와 구조 동역학, 파괴, 피로에 대한 수치 시뮬레이션 분야에서 25년 이상의 경험을 가진 수석 구조 엔지니어입니다. 전문 분야로는 강재를 이용한 보강 및 리노베이션, 특수 강구조물, 기계 장비 해석 등이 있습니다. 이 회사는 엔지니어링 과제에 대한 전체론적 접근 방식, 뛰어난 해석 능력, 그리고 고품질의 결과물을 자랑으로 여깁니다.
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