프로젝트 소개
이 설계는 싱가포르 국가 부속서와 PD6687-1 및 PD6687-2를 참조하여 최신 유로코드 기준을 준수합니다. SMEC(Surbana Jurong Group 소속)의 교량 설계 책임자인 Ei Sheng Hong은 IDEA StatiCa를 활용하여 팀과 함께 상부구조를 설계하며 수많은 과제를 극복했습니다.
이 고가교는 혁신적인 Floating Slab Track(FST) 기술을 채택합니다. 소음 및 진동 제어를 강화하기 위해 완전한 구조적 불연속성을 갖춘 이중 교각 시스템을 적용합니다.
상부구조는 두 가지 유형의 LTA 표준 후장 긴장 박스 거더로 구성되며, 고가교와 일체로 시공된 비대칭 및 불균등 하중을 받는 크로스헤드에 의해 지지됩니다. 접근 개구부는 이 크로스헤드 내에 전략적으로 배치됩니다. 탈선 하중에 견디도록 설계된 지붕 기둥은 UIC777-2R 기준을 준수합니다.
UIC774-3R 지침에 따라 FST 사용을 고려한 광범위한 궤도-구조 상호작용 해석이 수행되었습니다. 고가교 설계는 시공 순서, 상부 지붕 구조, 하부 건물 구조와 긴밀하게 연계되어 있습니다. 고가교의 하부구조는 건물 구조와 원활하게 연결되며, 파일 캡은 B2 지하층 슬래브 및 서쪽 동 구조의 지하 연속벽과 일체를 이룹니다.
엔지니어링 과제
프로젝트의 주요 과제 중 하나는 서로 다른 방향의 레일을 지지하는 두 개의 단일 박스 거더 사이에 공유 크로스헤드를 포함한 콘크리트 크로스헤드 설계였습니다. 크로스헤드의 두 개구부는 일반적인 거동을 변화시켜, 수동으로 계산하기 어려운 비대칭 구조의 설계가 필요했습니다.
고가교 설계에는 고가교 크로스헤드 위에 기둥이 지지되는 조경 지붕이 포함되며, 이 크로스헤드는 중앙 및 측면에서 지지됩니다. 또한 한쪽에는 큰 하중이, 반대쪽에는 하중이 없는 불균등 하중 조건을 가집니다.
솔루션 및 결과
Ei Sheng Hong 팀은 실제 철근을 IDEA StatiCa Detail에 성공적으로 적용하여 활용에 관한 유용한 보고서를 생성했습니다. 소프트웨어의 자동 위상 최적화는 스트럿-타이 모델 경로를 계산하여 시간이 많이 소요되는 시행착오를 없앴습니다.
검증을 포함한 계산 과정은 단 하루 만에 완료되었으며, 이는 수동으로 수행할 경우 수개월이 걸리는 것에 비해 획기적인 단축입니다. 이러한 효율성 덕분에 설계 완료 및 철근 도면 작성이 신속하게 이루어졌습니다.
IDEA StatiCa 도입 이전에는 팀이 구조 거동을 파악하기 위해 설계에서 많은 가정과 단순화를 적용해야 했습니다. 따라서 IDEA StatiCa Detail은 이러한 한계를 극복하기 위해 필요한 바로 그 소프트웨어였습니다.
또한 팀은 소프트웨어가 간단한 해석을 수행하고 필요한 결과를 추출하여 표 형식으로 제시하는 유연성에 깊은 인상을 받았습니다. 여기에는 피로 해석 등 다양한 규정 검토가 포함되었습니다.
더불어 모든 것을 한 번만 모델링하면 되므로 시간이 절약되었습니다. 클릭 한 번으로 결과가 표시되었으며, 생성된 견고한 설계 검토 결과는 추가적인 질문이나 설명의 필요성을 없앴습니다.
SMEC 소개
SMEC는 70년 이상 전 세계 주요 교통 및 에너지 인프라 프로젝트에서 신뢰받는 파트너로서의 명성을 쌓아왔습니다. 당사의 설계 리더와 전문 팀은 세계에서 가장 외딴 지역부터 가장 밀집된 도심 환경에 이르기까지 다양한 환경에서 프로젝트를 수행한 깊은 전문성과 경험을 바탕으로 합니다.
