프로젝트 소개
작성자: Mirivano Carrig & Stephen McKenna
Kiernal Steel 구조 엔지니어
Curragh는 아일랜드에 위치한 국제적으로 유명한 경마장입니다. Kiernan Steel은 강구조 연결 설계 및 다양한 부속 건물의 시공을 담당했으며, 여기에는 세 개의 지붕 입면에 걸친 캔틸레버 구조로 구성된 새로운 중심 관중석 그랜드스탠드도 포함됩니다. 이 새로운 그랜드스탠드에는 레스토랑, 바, 기업용 공간, 훌륭한 관중석 조망 공간 등 5성급 시설이 갖춰져 있습니다.
엔지니어링 과제
2016년 4월 IDEA Statica를 도입하기 전, Kiernan Steel은 다른 많은 설계사들과 마찬가지로 단순화된 연결 설계 소프트웨어를 사용할 수밖에 없었습니다. 이러한 소프트웨어는 가정에 기반하기 때문에, (지금 우리가 알고 있는 것보다) 필요 이상으로 플레이트와 용접부가 크게 설계되는 경우가 많았습니다.
뿐만 아니라, Eurocode가 채택한 엄격한 지침 규정으로 인해 일반적이고 표준적인 연결만 계산할 수 있었고, 일반적이지 않은 경우에는 엔지니어링 판단과 일정 수준의 보수적 접근을 바탕으로 수작업 계산을 해야 했습니다. 이를 위해 우리도 다른 많은 설계사들처럼 엑셀의 기능을 활용하여 이 과정을 자동화하는 스프레드시트를 만들었습니다. 그러나 이러한 방식은 일종의 "블랙박스" 접근이 되어, 다른 사람이 계산을 검토하고 결과를 검증하기가 매우 어려워지는 경향이 있었습니다.
그러던 중 우리는 IDEA Statica를 접하게 되었고, 곧바로 연결 설계 과정을 가속화할 수 있는 잠재력을 확인했습니다. 처음에는 단순한 연결에는 기존 소프트웨어를 사용하고, 특이한 연결에는 IDEA를 사용했습니다. 하지만 몇 년에 걸쳐 IDEA Statica는 빠르게 우리의 주요 연결 설계 소프트웨어가 되었고, 현재는 거의 모든 연결 설계에 사용하고 있습니다.
거대한 7200m2 규모의 캔틸레버 지붕 설계는 구조적 예술성과 건축적 비전이 결합된 결과물이며, Kiernan Steel이 참여한 것을 매우 자랑스럽게 여기는 프로젝트입니다. 이 그랜드스탠드의 지붕은 27m에서 최대 45m에 이르는 캔틸레버 스팬을 가지고 있으며, 이중 캔틸레버 구간도 있어 아일랜드 내에서 이러한 유형으로는 가장 큰 캔틸레버 지붕입니다.
Kiernan Steel은 이 지붕의 시공만 담당한 것이 아니었습니다 - 오히려 이 프로젝트에서 우리의 책임 범위는 연결 설계, 강구조 상세화, 간섭 검사, 제작, 내화 도장 등 다방면에 걸쳐 있었습니다. 우리는 매우 촉박한 6개월이라는 기간 안에 아래에 나타난 복잡한 구조물의 연결을 설계하며 이 모든 작업을 완수해냈습니다.
프로젝트의 복잡한 특성상 Tekla와 IDEA Statica가 함께(종종 병행하여) 광범위하게 사용되어 1100톤 규모의 철골 지붕 연결을 설계했습니다. 이 연결부들은 구조적 기능을 수행할 뿐만 아니라, 지붕 구조물의 슬렌더한 단면 안에서도 제작 및 현장 설치가 가능해야 했습니다.
이를 위해 Kiernan Steel은 연결부 주변에 기계 접근 및 장비 공간을 확보해야 했으며, 따라서 연결부를 가능한 한 작게 만드는 것뿐만 아니라, 특히 여러 캔틸레버 트러스가 한 지점으로 수렴하는 노드 연결부에서는 이러한 부재들의 설계와 상세화에서 정밀도가 무엇보다 중요했습니다.
현재 Kiernan Steel은 Curragh 재개발 프로젝트를 출품하여 TEKLA 2019 BIM 어워드 스포츠 및 레크리에이션 부문에 후보로 지명되어 수상했습니다. 이 명망 있는 프로젝트에서 IDEA Statica와 Tekla Structures의 BIM 기능을 활용한 것이 Kiernan Steel을 경쟁에서 돋보이게 만들었습니다.
솔루션 및 결과
IDEA Statica 덕분에 우리는 훨씬 더 자신 있게 연결을 설계할 수 있게 되었습니다. 부재에 작용하는 힘이 어떻게 서로 다른 응력 패턴을 만들어내는지 파악하고, 올바른 스티프너 배치가 연결부에 미치는 효과를 시각적으로 확인할 수 있게 되었기 때문입니다. IDEA StatiCa를 사용한 이후, 용접부 및 플레이트 크기의 효율성이 향상되었고 연결 설계 산출량도 증가하여, 궁극적으로 고객에게 최단 시간에 최고 품질의 제품을 제공할 수 있게 되었습니다.
또한, 모델에 적용하기 전에 연결부를 가상으로 확인할 수 있어 잠재적인 간섭을 사전에 예측하고 이전보다 더 빠르고 효율적으로 문제를 해결할 수 있게 되었습니다. 이를 통해 우리는 IDEA를 회사 내에서 활용함으로써 연결 설계의 속도를 활용하고, 프로젝트 내 다른 영역의 연결 설계 템플릿을 하나의 IDEA Statica 파일로 옮길 수 있게 되어, 개념 설계 단계에서 설계 및 제작 단계로 이어지는 과정을 간소화할 수 있었다고 믿습니다.
IDEA StatiCa 활용
Kiernan Steel은 오랜 기간에 걸쳐 검증되고 크게 개선되어 온 IDEA StatiCa를 사용할 수 있었던 것을 매우 운이 좋았다고 생각합니다. 이 소프트웨어는 문자 그대로 모든 유형의 연결을 설계할 수 있는 능력을 갖추고 있어, 가장 단순한 연결부터 가장 복잡한 연결까지 모든 유형의 연결을 모델링하는 데 있어 최적의 소프트웨어가 되었습니다.
IDEA 소프트웨어를 당사에 도입한 것은 진정한 전환점이 되었습니다. 이 소프트웨어를 통해 경량화되고 비용 효율적이며 구조적으로 효율적인 연결을 설계할 수 있으며, 상상 가능한 모든 형상의 연결을 설계할 수 있는 유연성을 제공하는 동시에, 해당 설계 기준에 따라 연결이 설계되었다는 확신을 줍니다.
Mirivano Carrig
구조 엔지니어
이 프로젝트에서도 IDEA StatiCa의 활용은 다르지 않았습니다. 실제로 IDEA StatiCa는 이 프로젝트에서 사용된 유일한 연결 설계 소프트웨어였습니다. 또한 Kiernan Steel은 연결 설계와 관련된 모든 영역에서 폭넓은 지식과 신속한 대응을 보여준 IDEA 기술 지원팀의 노고를 높이 평가합니다. 전체 지붕 면적의 약 3분의 1을 지지하는 두 개의 노드를 설계할 때 IDEA Statica는 특히 큰 도움이 되었습니다. 이 노드들은 수백 개의 하중조합 경우를 가지고 있었으며, 각각 무려 30톤의 무게가 나갔습니다. IDEA Statica를 활용함으로써 이 두 노드에 대해 가장 경제적이고 효율적인 설계가 가능했습니다.
Kiernan Structural Steel 소개
Kiernan Structural Steel은 아일랜드의 선도적인 강구조 회사 중 하나로, IDEA StatiCa가 시장에 출시된 지 불과 몇 개월 만인 2016년에 이를 도입했습니다. 도입 직후 연결 설계 과정을 가속화할 수 있는 잠재력을 바로 확인했기 때문입니다. 이후 이 소프트웨어는 거의 모든 연결 설계에 사용되는 주요 연결 설계 소프트웨어가 되었습니다.
이 회사는 IDEA StatiCa Excellence Awards 2021에서 인프라, 산업 및 레크리에이션 구조물 부문을 수상했습니다.
저자 소개
Curragh 메인 그랜드스탠드의 연결부는 Kiernan Steel의 구조 엔지니어인 Mirivano Carrig와 Stephen McKenna가 설계했습니다. 두 사람의 강구조 시공 업계 경력을 합치면 15년이 넘으며, 지금도 계속 늘어나고 있습니다. 지난 몇 년 동안 그들은 IDEA StatiCa의 기능을 활용하여 매우 단순한 것부터 매우 복잡한 것까지 다양한 유형의 연결을 만들고 해결해 왔습니다.
풍부한 기술 지식과 시공성 관련 노하우를 바탕으로, 그들은 자신들의 역량을 활용하여 모든 건물이 최대한 효율적으로 설계되도록 하는 동시에, 회사의 품질 및 안전보건 원칙을 유지하면서 현장에서의 문제를 최소화할 수 있도록 노력하고 있습니다.
엔지니어 인터뷰 영상 보기
Curragh Racecourse 프로젝트 웨비나 녹화본
IDEA StatiCa 엔지니어들이 Curragh Racecourse 연결부에 관한 웨비나를 준비했습니다:
연결 모델
커라 경마장
연결 모델
시공
커라 경마장
시공
시공 부재
시공
