Checkbot – 대량 BIM 워크플로우

IDEA StatiCa Checkbot는 BIM 워크플로를 관리하며 다음과 같은 기능을 제공합니다:

• 확인/미확인 상태를 포함한 모든 가져온 항목의 명확한 목록
• 분석 및 확인된 모든 항목에 대한 리포트
• 가져온 부재 및 하중의 3D 시각화
• 재료 및 단면에 대한 변환 테이블
• 하중 조합 관리

Checkbot는 상용 유료 라이선스는 물론 무료 Basic 라이선스에서도 사용할 수 있습니다. 유일한 차이점은 Checkbot Free에서는 Connection, Member, Detail 등 다른 애플리케이션에서 설계 항목을 설계하고 계산할 수 없다는 점입니다.

이 도구의 주요 장점은 원래 구조물의 형상뿐만 아니라, 더 중요하게는 해석으로부터 도출된 하중 및 내력까지 이해한다는 점입니다. 한 해석에서 다른 해석으로 내력을 변환해 본 엔지니어라면, 모든 힘을 올바른 좌표계에 맞게 유지하는 것이 얼마나 까다로운 일인지 잘 알고 있습니다. Checkbot는 지원되는 모든 소프트웨어에서 비롯된 수백 개의 하중 조합과 수십 개의 서로 다른 도구에 대해 이를 수행할 수 있습니다.

Checkbot로 데이터 가져오기

1) BIM 링크

Checkbot는 독립 실행형 애플리케이션으로 작동하며, 사용자는 BIM 링크를 사용해 타사 소프트웨어에서 직접 모든 구조 설계를 열 수 있습니다. 가져오기 명령 바는 소스 프로그램이 CAD인지 FEA(유한요소 해석 소프트웨어)인지에 따라 약간 다릅니다. 강구조 CAD/FEA 소프트웨어에 대한 지원되는 연동 목록과 알려진 제한 사항을 언제든지 확인할 수 있으며, 지원되는 타사 애플리케이션 버전 목록도 확인할 수 있습니다. 

단계별 튜토리얼을 따라가면서 IDEA StatiCa와 다른 소프트웨어 간의 BIM 링크를 사용하여 연결과 부재를 설계하고 규정 검토하는 방법을 배울 수 있습니다.

• SCIA Engineer
• SAP2000
• Tekla Structures
• Revit
• Robot Structural Analysis
• Dlubal
• ETABS
• ... 외 다수

BIM 링크를 사용하여 Checkbot 프로젝트를 생성할 때는 연결 또는 부재를 가져오기 위해 노드와 부재를 선택해야 합니다. 

연결/부재 가져오기

• Connection – 선택한 노드와 그에 연결된 부재만 Checkbot 애플리케이션으로 가져옵니다.
• Member(해석 소프트웨어 전용) – IDEA StatiCa 부재 모듈 애플리케이션에서 검증의 기초가 되는 선택한 노드와 보를 가져옵니다.

2) SAF/IOM

CAD/FEA 소프트웨어에서 데이터를 가져오는 또 다른 방법은 IDEA Open Model(IOM)을 사용하는 것입니다. 이를 통해 널리 사용되는 Structural Analysis Format(SAF)도 가져오고 처리할 수 있습니다. SAF 파일은 SCIA Engineer, Dlubal 소프트웨어, FEM-Design, SOFiSTiK, Risa 3D, FRILO, Allplan, AxisVM, ConSteel 및 그 외 다수의 소프트웨어에서 내보낼 수 있습니다.

변환

가져오는 동안 단면이나 재료가 자동으로 인식되지 않으면, 저희 단면/재료 라이브러리에서 수동으로 지정할 수 있도록 새 변환 탭이 나타납니다. 이렇게 지정된 쌍은 사용자 계정 내에 저장되어 이후에는 다시 정의할 필요가 없습니다.

단면 매핑이 잘못 생성되었거나 조정이 필요한 경우, 더하기 버튼을 클릭하여 새 매핑을 추가하거나, 우클릭 후 삭제를 선택하여 기존 매핑을 제거할 수 있습니다.

Checkbot에서 사용되는 모든 재료는 Materials 탭에 나열됩니다. 가져온 모든 재료와 단면은 변경할 수 없도록 비활성화되어 있습니다. 매개변수를 수정하려면 사본을 만들거나 완전히 새로운 재료를 추가해야 합니다.

변환 탭은 다음 폴더 내에 설계 코드별로 별도의 .XML 파일로 저장됩니다:
C:\Users\YOURUSERNAME\AppData\Local\IdeaStatiCa
여기에서 변환 파일을 수동으로 수정하거나, 완전히 삭제하거나, 백업하거나, 다른 사용자와 공유할 수 있습니다.

번호 지정 및 국부 좌표계

Checkbot와 타사 소프트웨어에서 부재의 번호 지정 및 국부 좌표계가 서로 다를 수 있습니다. Checkbot는 하중 매핑 알고리즘을 기반으로 하므로 걱정할 필요가 없습니다. Checkbot는 해당하는 부재를 인식하고 식별하여 올바른 하중 효과를 신뢰성 있게 할당합니다.

Checkbot 사용 방법

하중 구성

하중 구성기(Load configurator)는 가져온 하중 경우 및 하중 조합을 표시합니다. 첫 번째 열에는 연결된 FEA 모델에서 가져온 모든 하중 경우와 조합이 나열됩니다. 두 번째 열에는 Checkbot 프로젝트의 계산에 사용되는 결과 클래스(result classes) 내의 하중 경우 및 하중 조합이 표시됩니다. 기본적으로 모든 하중 조합을 포함하는 하나의 결과 클래스가 사용됩니다. 또한, 세 번째 열에는 현재 선택된 항목에 대한 상세 설명이 표시됩니다.

가져온 하중 효과는 결과 클래스(Result classes)에 수동으로 재할당할 수 있습니다. 결과 클래스는 하중 효과를 특정 그룹으로 분류하기 위한 것으로, 설계 프로세스를 단순화하고 속도를 높일 수 있습니다. 결과 클래스는 "+" 아이콘을 사용하여 추가하고, 마우스 우클릭으로 제거할 수 있습니다. 하중 경우와 조합은 첫 번째 열에서 두 번째 열의 해당 결과 클래스로 드래그하여 지정할 수 있습니다. 

Checkbot는 가져온 조합의 내력도 시각화합니다. 연결/부재를 우클릭하거나 전체를 선택한 후, 표시할 하중 조합과 내력을 선택하십시오.

FEA 소프트웨어에 따라 모든 하중 조합이 Checkbot와 호환되는 것은 아니라는 점(예: 동적 조합, 비선형 조합)에 유의하십시오. 일부 조합은 하중 경우로 가져와질 수 있으나, 이는 결과에 영향을 미치지 않습니다. 각 BIM 링크의 알려진 제한 사항을 항상 확인하십시오:

• STAAD.Pro
• Scia Engineer
• ETABS/SAP2000
• RFEM/RSTAB
• Robot Structural Analysis
• Advance Steel

하중 구성기를 사용하면 복잡한 구조물에서 임계 효과 평가(evaluation of critical effects)*를 활성화할 수 있습니다. 이 기능은 최대 및 최소 하중 효과를 갖는 하중 경우와 조합을 선택하고 나머지는 필터링합니다. 이 기능은 단면 상단 및 하단 섬유의 응력을 고려하여 규정 검토 계산 속도를 높입니다.
* 임계 효과 평가 기능은 버전 25.1.2부터 제거되었으며 하중 극값 계산(Calculate load extremes) 기능으로 대체되었습니다.

하중 극값 계산 기능

노드와 하중 조합이 많은 프로젝트에서는 매우 유사한 하중 효과를 가진 비슷한 연결이 반복적으로 해석됩니다. 계산 프로세스 속도를 높이기 위해 하중 극값 계산(Calculate load extremes) 버튼을 사용하여 임계 하중 효과를 포함하는 하중 극값만 정의할 수 있습니다. 이를 통해 검토되는 하중 효과의 수와 계산 시간을 줄일 수 있습니다. 자세한 내용은 이 문서를 참고하십시오. 

동적 그룹화 

그룹화 기능은 형식(typology) 및/또는 단면을 기준으로 그룹을 자동으로 생성합니다. 그룹은 연결된 부재의 수를 기준으로 가장 단순한 것부터 가장 복잡한 것 순으로 정렬됩니다. 각 그룹은 기준 연결(reference connection)(트리에서 밑줄로 표시됨)로 대표되며, 이는 전체 그룹의 설계를 주도하는 부모 연결 역할을 합니다. 다른 모든 연결은 하위 연결(child connections)로 취급됩니다.

• 기준 연결(밑줄로 표시된 항목) - 여기서 연결에 대한 설계 및 설정을 생성합니다
• 하위 연결(그룹 내 나머지 항목) - 편집이 비활성화되며, 설계 및 설정은 기준 연결에서 가져옵니다

기준 연결에 추가된 모든 작업은 반복 작업을 피하기 위해 프로젝트 설정, 하중 위치, 모델 유형을 포함하여 하위 연결에 자동으로 복제됩니다. 하위 연결의 조정은 비활성화되어 있습니다. 조정이 필요한 경우, 연결을 우클릭하고 Remove from group을 선택하십시오. 연결이 그룹에서 제외되면, 기준 연결에서 복사된 모든 작업도 삭제됩니다.

기준 연결은 전체 구조 모델에서 해당 그룹에 대해 가장 먼저 선택된 노드로 가져오는 동안 선택되며, 그룹 내 최대 하중을 기준으로 선택되는 것이 아닙니다. 하위 연결이 기준 연결보다 더 높은 하중을 가질 수도 있습니다.

기준 연결을 변경하려면, 그룹을 해체(explode)한 후 원하는 단일 연결을 기준 연결로 하는 새 그룹을 생성하고, 나머지 연결을 이 그룹에 지정해야 합니다.

사용자 정의 그룹

또한 사용자는 자신만의 그룹을 생성할 수 있어, 특정 프로젝트 요구 사항에 따라 추가적인 커스터마이징과 구성이 가능합니다.

특정 연결을 기준 연결로 지정하려면, 원하는 기준 연결만 포함하는 그룹을 생성하는 것으로 시작하십시오. 하나의 기준 연결이 포함된 그룹이 생성되면, 다른 연결을 해당 그룹에 추가하십시오. 여러 연결을 선택하여 클릭 한 번으로 그룹을 변경할 수 있습니다.

트리에서의 그룹화

None은 그룹에 따라서만 연결을 정렬합니다.

Typology 그룹화는 부재의 수와 상대적 위치(보-보, 보-기둥)를 고려합니다. 부재의 회전은 고려하지 않습니다. 동적 그룹도 함께 고려됩니다.

Typology, cross-section (Arrangement) 그룹화는 설계된 단면 유형에 따라 형식 그룹을 세분화합니다. 예를 들어, HEB 200과 HEB 220은 하나의 단면 유형에 속합니다. 형식 및 배치에 따른 그룹화가 기본값으로 설정되어 있습니다. 동적 그룹도 함께 고려됩니다.

IDEA StatiCa 버전 25.0에서 출시되었습니다.

단면에 따른 부재 정렬

단일 선택, 다중 선택, 또는 영역 선택을 사용하여 국부 및 전체 편심을 효과적으로 입력하고, Checkbot로 가져온 전체 구조 모델에서 부재의 표면이 일치하도록 정렬할 수 있습니다.

이는 형상이 단순화된 FEA 소프트웨어에서 가져온 전체 모델과, 형상이 실제 설계와 일치하는 IDEA StatiCa 연결 모듈의 CAD 기반 설계 모델 사이에 필요한 단계입니다.

영역 선택을 수행하려면, 3D 장면에 있는 영역 선택으로 여러 부재 선택 아이콘을 클릭한 후 부재를 선택하십시오. 왼쪽에서 오른쪽으로 드래그하면 선택 영역 내부의 부재만 포함되고, 오른쪽에서 왼쪽으로 드래그하면 선택 영역과 교차하는 부재도 포함됩니다. 아이콘을 다시 클릭하거나 ESC 키를 눌러 영역 선택을 끌 수 있습니다.

단일 또는 다중 부재에 대해 한 번에 편심을 입력할 수 있습니다. Local 또는 Global 좌표계를 선택하고, X, Y, Z 방향으로 부재의 시작점과 끝점에 대해 양수 또는 음수 편심을 입력하십시오.

부재를 정렬하려면, 함께 정렬할 부재를 선택하고 Insertion point 옵션을 선택하여, 예를 들어 상단면, 무게중심, 좌측면 등에 정렬할 수 있습니다.

Insertion point는 부재 단면상의 여러 지점을 선택할 수 있게 해줍니다. FEA 프로그램은 일반적으로 삽입점에 대해 약어를 사용하며, 이는 Checkbot 목록에서 다음과 같이 변환됩니다: 

참고: 내력은 정렬이나 추가된 편심에 따라 업데이트되지 않습니다. 이로 인해 형상 배치 변경의 결과로 해당 부재에 추가적인 휨모멘트가 발생할 수 있습니다. 이를 방지하려면, Checkbot로 가져오기 전에 FEA 전체 모델에서 정렬과 편심을 올바르게 설정해야 합니다.

이 기능은 IDEA StatiCa와의 BIM 링크가 FEA 제조사 또는 타사에 의해 개발된 FEA 소프트웨어에서는 제한될 수 있습니다 – 지원되는 연동 목록을 확인하십시오.

IDEA StatiCa 버전 25.1에서 출시되었습니다.

부재 병합

경우에 따라, 해석 소프트웨어 모델에서 하나의 부재가 여러 개로 분할되어 있지만 실제로는 하나의 연속된 부재인 경우가 있습니다. 이러한 경우, Merge 기능으로 이를 수정할 수 있습니다. 병합하려는 분할된 부재 중 하나를 우클릭하고, 연결하려는 다른 부재를 체크하십시오. 동일한 X 벡터를 따라 정렬된 부재만 병합이 가능하다는 점에 유의하십시오.

또한, 병합을 취소해야 하는 경우, Divide 버튼을 사용하면 이미 병합된 부재를 원래 상태로 다시 분리할 수 있습니다.

연결 병합

서로 가까이 있는 여러 구조 노드를 하나의 연결 모델(하나의 접합부)에서 해석해야 하는 연결 구성이 두 개의 별도 연결로 가져와지는 경우가 있으며, 이는 일반적으로 편심 대각재에서 나타납니다. 

3D 장면에서 박스를 우클릭하거나 트리 목록에서 선택하여, 빈 박스로 표시된 연결 항목(구조 노드) 중 하나를 제외한 나머지를 모두 삭제하십시오. Connection members 매개변수 옆의 화살표 아이콘(빨간색으로 강조 표시된 선택 항목)을 사용하여 하나의 연결에 속한 모든 부재를 추가하십시오.

연결 관리자(Connection manager)

프로젝트를 체계적으로 파악할 수 있도록, Checkbot는 전체 연결 수, 아직 설계가 필요한 연결 수, 확인이 완료된 연결 수를 표시하는 요약된 프로젝트 상태를 제공합니다. 또한 규정 검토를 통과한 연결과 실패한 연결의 수도 보여주어, 사용자가 프로젝트 진행 상황을 한눈에 종합적으로 파악할 수 있도록 합니다.

개요를 확인하려면, 트리에서 Connections를 클릭하면 모든 데이터가 표시됩니다.

또한, 각 연결은 빠른 확인을 위해 다음과 같은 아이콘으로 표시됩니다.

• 톱니바퀴 – 설계되지 않음
• 체크 표시가 있는 톱니바퀴 – 계산 준비 완료
• 녹색 체크 표시 – 계산 완료 및 규정 검토 통과
• 빨간색 X 표시 – 계산은 완료되었으나 규정 검토 실패
• 유효하지 않은 설계 – 구조 모델의 동기화 또는 업데이트로 인해, 하위 연결이 더 이상 기준 연결의 매개변수를 충족하지 않습니다. 설계 업데이트 또는 재그룹화가 필요할 수 있습니다.

3D 장면에서의 박스 색상

선택된 연결 항목은 3D 장면에서 주황색 와이어프레임으로 강조 표시됩니다. 선택된 연결과 동일한 그룹에 속한 모든 연결은 노란색 와이어프레임으로 강조 표시됩니다.

위에서 언급한 것처럼 연결의 상태는 트리 목록뿐만 아니라 3D 장면에서도 직접 확인할 수 있으며, 다음과 같은 색상으로 표시됩니다:

• 없음 - 설계 필요
• 파란색 - 계산 준비 완료
• 녹색 - 계산 완료 및 규정 검토 통과
• 빨간색 - 계산은 완료되었으나 규정 검토 실패

IDEA StatiCa 버전 25.0에서 출시되었습니다.

모든 연결에 대한 좌굴 해석 계산

선택한 연결 그룹에 대해 좌굴 해석을 일괄로 계산할 수 있습니다. 기본적으로 좌굴 해석은 꺼져 있습니다. 좌굴 해석을 켜려면, Reference connection을 선택하고 Buckling 콤보박스를 체크하십시오.

최소 좌굴 계수는 Checkbot 창의 전체 결과 탭에 표시되며, 리포트에도 추가됩니다.

IDEA StatiCa 버전 25.1에서 출시되었습니다.

Checkbot와 Connection 창을 동시에 사용하기

특히 두 개의 모니터를 사용하는 컴퓨터에서 작업할 때, Checkbot에서 Connection 애플리케이션 창을 연 후에는 닫지 마십시오. 그냥 Checkbot 애플리케이션으로 돌아가서 다른 연결 항목을 여십시오. Connection 창은 빠르게 다시 로드됩니다. 이는 검토하는 각 연결 항목마다 Connection 창을 닫았다 다시 여는 것보다 훨씬 빠릅니다.

일괄 리포트

리포트는 프로젝트 내 모든 연결에 대해 한 번에 생성하거나 선택한 연결에 대해서만 생성할 수 있습니다. 세부 수준, 포함되는 챕터 수, 사진이 포함된 추가 수기 메모는 Report 탭에서 조정할 수 있습니다. 리포트를 이에 맞게 조정하는 방법은 이 문서에 설명되어 있습니다. 

Connection으로 내보내기

Checkbot가 BIM 링크를 통해 타사 소프트웨어와 연결되어 있는 경우, 부재의 형상 및 속성을 편집할 수 없으며 편집이 비활성화됩니다. 이러한 변경이 필요한 경우, Checkbot에서 연결 항목을 단일 IDEA StatiCa Connection 파일로 내보내어 모델의 모든 부분을 편집할 수 있습니다. 하나의 연결을 내보내거나 여러 연결을 한 번에 선택하여 내보낼 수 있습니다.

내보낸 단일 Connection 파일은 Checkbot 프로젝트와 독립적입니다. 따라서 FEA 구조 모델과의 추가 동기화나 Checkbot 내에서의 관리는 더 이상 불가능합니다.

IDEA StatiCa 버전 25.0에서 출시되었습니다.

IFC로 내보내기

Industry Foundation Classes(IFC) 형식은 데이터 공유를 가능하게 하는 개방형, 벤더 중립적 데이터 형식입니다. Checkbot를 사용하면 선택한 모든 연결을 하나의 IFC 모델로 내보내거나, 연결을 개별 IFC 파일로 특정 폴더에 내보낼 수 있습니다. 

내보내기에는 Connection Point(프로젝트 내 연결의 실제 위치)의 전체 좌표가 포함됩니다.

Hilti PROFIS Engineering으로 내보내기

Hilti PROFIS Engineering Suite 는 앵커를 설계하고 해석하기 위한 사용하기 쉬운 클라우드 기반 소프트웨어입니다. 하나의 앵커링된 부재가 있는 노드를 선택하면, 사용자는 Export 버튼을 사용하여 데이터를 Hilti PE로 직접 내보내어, 관련 구조 데이터를 정확하게 전달하고 추가 해석에 활용할 수 있습니다.

이 전체 워크플로는 IDEA StatiCa Basic 라이선스로도 사용할 수 있으며, 즉 무료로 이용할 수 있습니다. 플러그인 사용 방법은 다음 문서에 단계별로 설명되어 있으며, Checkbot의 Learn more 버튼에서도 확인할 수 있습니다.

동기화

필요한 모든 항목을 가져온 후, Sync 버튼을 사용하면 원본 프로젝트로부터의 변경 사항을 쉽게 감지하고 IDEA StatiCa 모델에 적용할 수 있습니다. 이러한 변경 사항에는 두께, 단면의 업데이트나 용접 및 볼트 속성의 수정이 포함될 수 있습니다. 다만, 업데이트에는 플레이트, 부재, 재배치된 요소, 하중 조합과 같은 새로 추가되거나 삭제된 구성 요소는 포함될 수 없다는 점에 유의해야 합니다. 이러한 경우, 현재 Checkbot 프로젝트(폴더)를 삭제하고 다시 가져와야 합니다.

IDEA StatiCa에서의 동기화는 원본 프로그램에서 IDEA StatiCa로의 단방향으로 작동하며, 반대 방향으로는 작동하지 않는다는 점을 유의하십시오.

• FEA 솔루션 – 동기화는 설계 작업(절단, 엔드 플레이트 등)에 영향을 미치지 않습니다
• CAD 솔루션 –  동기화는 하중 효과에 영향을 미치지 않습니다(단, Revit은 결과가 포함된 해석 모델을 보유할 수 있으므로 예외입니다)

이후 타사 소프트웨어 모델에서 변경 사항이 발생한 경우, Checkbot 프로젝트를 다시 열고 Sync 버튼을 눌러 타사 소프트웨어 모델의 모든 업데이트가 Checkbot에 반영되도록 해야 합니다. Sync 버튼은 Checkbot 파일이 타사 애플리케이션을 통해 열려 있는 경우에만 활성화됩니다.

Sync 버튼은 Checkbot가 타사 소프트웨어의 BIM 링크를 통해 열린 경우에만 활성화된다는 점을 기억하십시오.

IDEA StatiCa에서 직접 수행한 모든 수정 사항(예: 단면, 편심, 하중 조합, 또는 작업)은 원본 프로젝트와의 동기화 중에 덮어써진다는 점에 유의하십시오. IDEA StatiCa에서 편심을 수정한 경우에도 동일한 규칙이 적용됩니다. 

예를 들어, 처음에 Tekla Structures에서 가져온 연결 설계를 IDEA StatiCa Connection에서 조정한 후 동기화하면, IDEA StatiCa에서의 변경 사항은 Tekla Structures의 최신 설계 데이터로 대체됩니다.

IDEA StatiCa 버전 25.0에서 출시되었으며, IDEA StatiCa 버전 25.1에서 업데이트되었습니다.