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디 아크(The ARC, 대구 대표물 문화관), 시공과정-비정형 강구조 적용사례
안녕하세요
오늘은 비정형 구조물로 디 아크(The ARC, 대구 대표물 문화관)에 대해 포스팅해보겠습니다.
디 아크(The ARC, 대구 대표물 문화관)는 대구에 소재하고 있으며
Asymptote의 건축가에 의해 디자인 되었고, Knippers Heibig의 의해 구조설계 되었습니다.
제가 봐서는 국내 구조설게사도 참여했을 것 같은 데 정보가 없어서 내용을 적을 수가 없네요...
국내에서 참여한 건축설계사는 이가건축이 맡아 상세 설계를 실시하였다고 합니다.
2011년부터 2012년까지, 5,966㎡(1817평)의 연면적으로 지하 1층, 지상 3층 규모로 대구에 시공되었고
최고 높이는 19.8m로 외부마감은 ETFE와 알루미늄 판넬로 마감되었습니다.
디아크는 국내 BIM을 활용이 적극적이지 않은 시기에 BIM 모델링하여 구조물의 형상을 확인하고
도면의 오류, 수치 불일치, 부재 누락파악과
작업자 이해 및 검토하는 용도로 사용되며 부재들간의 간섭을 검토하는 데 적용하여 시공된 사례입니다.
이 사례에서의 중요한 점은 국내에서도 비정형 구조물의 구현을 위하여 시공품질 향상과 공기단축
및 시공비 절감을 위하여
3D디지털 설계(디지털 패브리케이션)에 의해 구조체의 3차원 좌표제어 시스템 도입과 이를 통한
구조검토, CNC(Computerized Numerical Control)가공에 의한 부재의 정밀제작, 설치, 시공의
오차관리로 최적 시공이 가능했다는 점입니다.
디지털 최적화는
첫째, 설계도의 3D 디지털 자료를 구축하는 단계에서 실시설계도면 및 3D 자료를 기반으로
분석을 위한 파라메틱 3D 모델을 구축하고
접합부 및 가공 방법에 대한 결함 및 시공성을 분석 되었다고 합니다.
설계도의 구조는 원형 파이프를 2방향 벤딩 후, 용접하여 형상을 구현하는 방법이었으나,
국내의 2방향 파이프 벤딩은 부재가공의 정밀도를 제어하기가 어렵고,
품질확보가 되지 않는 상황으로 공기가 촉박한 본 공사에서 적용하기 힘든 공법이었다고 합니다.
따라서, 아래 사진들과 같이 3D 디지털 자료 구축과 디지털 최적화기법을 활용하여
3D 모델을 생성하였다고 합니다.
둘째, 디지털 목업을 만드는 단계에서 설계도의 기하학적 형태를 유지하면서
CNC공법을 적용한 3D 구조 모델링은 파라미터를 이용한 3D 어플리케이션을 통해
최적의 형태로 구축되었습니다.
디지털 목업을 통하여 발견된 새로운 문제점들은 부재사이즈 변경, 디테일 수정 등 문제점
보완을 거쳐 최종 3D모델로 완성되었습니다.
완성된 3D 모델은 통합 3차원 좌표를 제공하여 제작 및 검측의 기본 자료로 이용되며, 공정관리,
구조체 설치 및 검측 및 시공전 단계에서 유용하게 활용할수 있었습니다.
시공단계에서는 강구조 공사를 위한 시공자 선정후 CNC 트위스트 튜브공법을 적용한 구조체를
제작하기 위해 3D좌표 데이터를 구한다고 합니다.
시공자는 본 구조체의 제작전 실제 목업 부재의 구조성능 확인을 위하여 구조실험을 실시하여
구조체의 구조성능을 확인하고 구조 취약부분인 접합부 디테일을 보강하여 본 구조체의 제작에 반영합니다.
마감(ETFE)의 목업과 연계하여 공정 간 간섭요소를 사전에 파악하고 공정간
접합상세를 보완하여 제작용 3D 모델을 완성하였습니다.
디아크의 지붕형상에 비정형 형태구간은 마감을 위해 철골트러스에 T단면 형태 플레이트 이용해
2차 구조부재를 만들고, 0.5T 금속 쉬트 평이음으로 마감되었습니다.
시공단계에서 CNC레이져 가공, T형 단면 부재제작, T형 단면 조립과 유니트 제작후, 인양 및 설치하는
단계로 시공되었고, 외부벽체 마감은 리브루프 마감으로 0.5T 링클수지 강판을 사용하여
마감되었습니다.
오늘은 비정형 구조물로 디 아크(The ARC, 대구 대표물 문화관)에 대해 포스팅해보왔습니다.
읽어봐주셔서 감사합니다.
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