LUSAS KEPCO

한전(KEPCO) 전력 인프라를 위한 전문 구조 해석 솔루션

LUSAS KEPCO 는 가공송전용 철탑 설계기준 수립에 따른 설계업무 효율화를 목적으로 한국전력공사와 함께 개발한 

모델링 자동화, 설계 검토, 단면 최적화를 수행하는 송전철탑 설계자동화 프로그램입니다. 

15 레그 변형 추가

개요

같은 형상의 상부구조를 공유하면서, Leg 가 연결되는 위치와 높이가 다른 여러 개의 철탑에 대해 설계검토를 수행할 수 있습니다.

메뉴 및 대화창

KEPCO>Add Leg Variations

Leg 를 추가할 수평재를 선택하고, 레그의 높이와 등분수를 지정하면
– 지정된 위치에 Leg 를 추가한 별도의 철탑에 대한 해석을 수행할 수 있도록
– 동일한 모델에 별도의 Analysis 가 추가됩니다.

최초 모델의 Analysis 는 ‘Analysis 1’ 이라는 이름으로 생성되며, 추가되는 Analysis 는 대화창에서 명칭을 임의로 지정할 수 있으며, 기본값은 ‘LegVariant 1’, ‘LegVariant 2’ 등과 같이 지정됩니다.

  • Middle horizontal member groups

우측 그림에 표시한 바와 같이 레그를 추가할 수평재 목록

  • View Check

선택한 수평재의 모델상의 위치를 확인

  • Leg ID / Height / Division

추가할 Leg 의 높이 및 높이방향 분할 수

  • Add Wind load

Leg를 추가한 모델에 풍하중 재하
가장 마지막에 실행하였던 풍하중 계수들을 사용하여 변경된 철탑 높이에 맞게 계산

  • Produce Excel report for wind load verification

새로운 철탑에 대해 계산된 풍하중 계산 검증용 시트 생성

  • Load Combination

Leg를 추가한 별도의 철탑을 대상으로 하는 하중조합 생성

가장 마지막에 실행하였던 조건으로 하중조합을 정의

변경사항 확인

Analysis 생성

LUSAS는 단일 해석 모델 내 복수의 Analysis 를 생성하여, 같은 모델에 대하여 여러 종류의 해석을 수행할 수 있습니다. 아래 그림과 같이 기본 Analysis 1 에 추가하여 LegVariant 1, LegVariant 2 등 Leg 를 지정한 수평재에 연결한 모델에 대한 해석을 수행하는 Analysis 가 추가됩니다.

Deactivate 설정

Analysis 1

Analysis 1 의 첫 번째 하중케이스를 보면 Deactivate 가 정의되어 있습니다.  Deactivate 는 추가로 작도된 Leg 에 적용되어 있으며, 이들은 모델에 포함되어 있으나 Analysis 1의 해석 대상에는 포함되지 않는다는 의미가 됩니다.

LegVariant 1

같은 방식으로 LegVariant 1 의 첫번째 하중케이스에도 Deactivate 가 정의되어 있으며, 여기에 해당하는 부재는 모델에 포함되어 있으나 LegVariant 1의 해석 대상에는 포함되지 않는다는 의미가 됩니다.

해석 대상 구조 형상 확인

KEPCO > Visualize Leg Variations …

정의된 Analysis 제목을 선택하여 [View Check] 버튼을 클릭하면, 각 Analysis 에서 해석 대상이 되는 구조물의 형상을 확인할 수 있습니다.

풍하중 정의

최초 철탑은 총 높이가 79.3m 이므로 이에 대해 풍하중이 정의되어 있으나, LegVariant1 모델은 높이가 달라져  65.38m 까지 정의된 것을 확인할 수 있습니다.

하중조합 생성

Analysis 1 에 하중조합을 생성한 상태라면, 동일한 조건을 적용하여, 다른 해석 모델에 대해서도 생성됩니다. 구분을 위해서, 제목 앞에 ‘LegVariant 1’ 이 추가되어 정의됩니다.

Analysis 1 에 하중조합을 생성하지 않은 상태로 Leg Variation 을 추가하였다면, KEPCO > Add Load Combination 메뉴을 실행하여 각 해석 모델에 대해 각각 하중조합을 새로이 생성합니다.

해석 및 결과 처리

해석 수행

= 아이콘을 눌러 해석을 수행하면,  추가된 Analysis 들에 대해 각각 개별적으로 해석을 수행하는 것을 확인할 수 있습니다.

단면력 콘타 예시

각 Analysis 별로 해석이 수행되었으므로, 결과도 관련된 부재에 대해서만 출력됩니다. (좌측 이미지는 Analysis 1 에 대한 결과, 우측 이미지는 LegVariant 1 에 대한 결과)

보고서 출력

Analysis 1 모델에만 사용되는 Line 을 선택한 후 각 하중케이스별 결과를 모두 출력하도록 지정하고, Analysis 1 에 적용되는 하중케이스와 LegVariant 1 에 적용되는 하중케이스를 대상으로 보고서를 출력해 보면,

Analysis 1 에 포함되는 하중케이스에 대한 결과는 정상 출력되며, LegVariant 1 에 포함되는 하중케이스에 대한 결과는 해당 부재가 존재하지 않는 상태이므로 0 으로 출력됩니다.

최적화

One Time Optimisation

추가된 Leg 부재에는 최초 모델에서 적용된 단면 형상이 그대로 사용되는데,  예를 들어 FL1_DIAGONAL_MEMBERS 단면이 적용된 부재를 선택해 보면 아래 그림과 같이 확인할 수 있습니다.

단면 최적화는 단면 형상 (기하특성)이 적용되어 있는 모든 부재의 결과를 취합하여 수행됩니다.  최적화 대상 하중케이스에 각 LegVariant 에 대한 해석 결과를 포함시키면, LegVariant 1, LegVariant 2 등 정의한 모든 철탑 형상에 대해 설계기준을 만족하도록 최적의 단면이 선정됩니다.

Full Optimisation

Full Optimisation 은 최적화를 위한 Iteration 별로, 각 해석 모델별로 해석을 수행해야 합니다.
LUSAS V23.0 에서는 지원되지 않으며, 추후 실용성, 데이터 처리량의 수준 등을 고려하여 개발 여부를 결정할 예정입니다.

도면 출력

KEPCO > Drawings …

아래와 같이 지정한 폴더에 각 Analysis 별로 도면을 출력합니다.

BOM 보고서

KEPCO > BOM Report …

주요 부재 별로 길이와 중량을 Excel 보고서 형태로 출력합니다.
Leg 가 추가된 Analysis 가 존재하는 경우, 각 Analysis 별로 분류하여 물량을 정리합니다.