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. 

기본 매뉴얼

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01 설치

LUSAS 설치 및 라이선스키 등록 방법과 송전철탑 자동화 모듈 설치 프로세스를 안내합니다. 이 가이드는 한국전력공사 소속의 사용자들이 LUSAS 소프트웨어를 효과적으로 사용할 수 있도록 돕습니다.
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02 해석 및 설계 절차

자동화 프로그램을 사용하여 철탑을 설게하는 과정을 도표로 정리하였습니다.
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03 제원입력 및 해석모델 생성

LUSAS를 사용하여 송전철탑의 Pylon Definition을 정의하고 해석 모델을 구성하는 방법에 대해 알아봅니다. 각종 구조하중을 적용하여 필요한 제원을 정확하게 설정하고, 해석 결과를 효과적으로 활용하는 방법을 설명합니다.
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04 풍하중 정의 및 적용

이 글에서는 풍하중의 정의와 철탑 해석 모델에의 적용 방법을 설명합니다. 풍하중의 크기 계산, 높이에 따른 풍압력의 변화, 그리고 검증 보고서 작성을 통해 풍하중 검증 절차를 상세히 다룹니다. 풍하중에 대한 이해를 높여 효율적인 구조물 설계를 지원합니다.
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05 하중조합 정의 및 적용

하중조합 생성 과정과 구조해석을 위한 최적화된 방법에 대해 알아보세요. 하중케이스와 하중계수를 효과적으로 정의할 수 있는 엑셀 템플릿 사용법과 Symmetric 옵션을 통한 중복 하중조합 제외 방법을 설명합니다.
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06 해석 수행 및 결과 검토

해석을 수행한 후 각 하중케이스의 결과를 응력콘타 및 처짐형상 등의 방법으로 확인하는 방법을 다룹니다.
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07 볼트 설계

축력과 전단력을 기반으로 각 부재 연결부에 사용될 볼트의 적절한 개수를 결정하는 과정을 다룹니다.
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08 부재 설계 및 구조계산서 출력

설계기준을 정의한 후 모델에 반영된 단면에 대한 설계검토를 수행하고 구조계산서 출력과 설계검토 과정을 검증하는 검증 보고서 출력 과정을 다룹니다.
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09 보조재 설계

세장부재를 확인하고, 보조재를 자동으로 추가한 후, 추가된 보조재에 설계 기준을 만족하는 최소 단면을 배치하는 과정을 다룹니다.
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10 일회성 최적화

설계검토 결과에 대해 가용한 단면 목록 중 각 부재별로 최소 물량의 단면를 결정하여 배치하는 과정을 설명합니다. 현재 검토 대상으로 삼고 있는 해석 결과에 대해 1회만 수행하는 개념을 One-time Optimisation 입니다.

11 단면설계 최적화

단면설계 최적화는 최소한의 물량으로 지정한 설계기준을 만족시키는 것을 목표로 합니다. 기하특성을 조정하고, 시행착오를 통해 최적의 부재 단면 설계를 도출하는 과정에 대해 자세히 알아보세요.
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12 물량 산출

중량 산출에 대한 KEPCO의 BOM 보고서에서는 구조해석 모델에 적용된 부재의 총 중량을 산정합니다. 송전철탑의 중량 계수 및 Excel 보고서 출력 방법을 안내합니다.
도면 출력

13 도면 출력

도면 출력은 KEPCO에서 제공하는 형상 제원과 물량을 이미지 파일로 저장하는 과정입니다. 이 블로그는 다양한 방향에서 형상을 보여주고, 사용자가 지정한 위치에 이미지를 효율적으로 저장하는 방법을 설명합니다.
이미지 생성

14 하중케이스별 이미지 생성 도구

KEPCO의 Picture Save 기능을 활용하면 각 하중케이스별 하중 재하 형상을 손쉽게 이미지 파일로 저장할 수 있습니다. 여러 하중케이스를 한 번에 선택해 순차적으로 이미지를 생성할 수 있어 결과 정리와 보고서 작성에 매우 유용합니다.
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15 레그 변형 추가

같은 상부구조를 공유하면서 Leg 연결 위치와 높이가 다른 여러 철탑에 대해, 하나의 모델 내에서 복수의 Analysis를 생성하여 효율적으로 설계검토를 수행할 수 있는 기능을 소개합니다. KEPCO Add Leg Variations 기능을 통해 각 철탑 형상별 해석, 풍하중·하중조합 생성, 결과 비교 및 단면 최적화까지 일관된 워크플로로 진행할 수 있어 다양한 철탑 조건에 대한 검토와 보고서 작성이 한층 간편해집니다.
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16 모델 수정 방법

비표준 철탑의 설계검토를 위해 Pylon Wizard의 초기 형상을 이용하여 모델을 구성한 후, 수정하는 방법에 대하여 소개합니다.
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17 최적화 부재 종류 축소 방법

송전철탑 해석모델의 적용과 단면속성 정의에 대한 자세한 내용입니다. LUSAAS 모델러를 활용한 단면 최적화 방법을 통해 부재의 선택과 단면 데이터셋 적용을 간편하게 진행할 수 있습니다.

예제 매뉴얼

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01 Pylon Definiton 정의

KEPCO Pylon Wizard 모듈을 활용하여 345kV Slim형 송전철탑 해석모델을 Pylon Wizard 모델을 구성하는 과정을 소개합니다. Pylon Type, 단면 속성, 재료특성 및 하중까지 해석 모델 구성을 위한 주요 주요 속성을 단계별로 입력합니다.
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02 기본모델 생성

KEPCO Pylon Wizard의 Build Analysis Model 메뉴를 통해 기본 해석 모델을 생성하는 과정을 소개합니다. 사전에 정의한 Pylon Definition 에 입력된 제원에 따라 송전철탑의 전체 형상이 자동으로 생성되며, 이후 해석 및 설계 단계의 기반이 되는 모델이 완성됩니다.
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03 모델 수정

사용자가 지정한 Voltage와 Pylon Type에 따라 자동 생성된 표준 해석 모델을 수정하는 과정을 소개합니다. 세부 방법은 별도의 매뉴얼을 참고합니다.
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04 하중조합

KEPCO Pylon Wizard 모듈의 Add Combination 기능을 이용하여 하중조합을 정의하는 과정을 소개합니다. 모델에 설정된 개별 하중케이스를 기반으로 하중계수를 포함한 하중조합을 생성합니다.
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05 해석 수행

LUSAS 모델러를 활용한 해석 수행 방법을 소개합니다. Solve Now 아이콘을 클릭하여 해석을 수행하고, 각 하중케이스의 해석 결과를 검토하는 방법을 학습하세요.
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06 단면력 검토

해석 결과를 바탕으로 송전철탑 부재의 단면력을 검토하는 방법을 소개합니다. 축력, 모멘트 분포 등 하중조합에 따른 단면력 거동을 효과적으로 검토할 수 있습니다.
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07 보조재 설계

송전철탑의 보조재 설계 절차를 소개합니다. Find Slender MEmbers 기능을 통해 세장비 기준을 만족하지 못하는 부재를 식별하고, 필요시 보조재를 추가합니다. 일회성 최적화(One-time Optimisation)를 통해 설계기준을 만족하는 최소 단면의 보조재를 자동으로 배치합니다.
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08 설계기준 정의

KEPCO Pylon Wizard의 Enable Design Check 기능을 이용한 송전철탑 부재별 설계검토 기준을 정의하는 과정을 소개합니다. 설계 기준 적용 후에는 KEPCO LRFD 항목을 통해 Contour 및 수치 결과로 설계검토 결과를 확인할 수 있습니다.
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09 볼트 설계

KEPCO Pylon Wizard의 Bolt Design 기능을 이용하여 해석 결과에서 산정된 축력과 전단력을 기준으로 부재 연결부의 볼트 개수를 결정하는 과정에 대해 소개합니다.
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10 설계 검토

볼트 설계 결과를 반영하여 부재 단면력에 대한 설계 검토를 수행하는 과정을 소개합니다. 설계 기준을 만족하지 못하는 경우 단면을 최적화 하고, Design Check Report 기능을 이용하여 설계검토 결과를 확인합니다.
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11 부재 단면 최적화

해석, 설계 결과를 기반으로 설계기준을 만족하는 최소 단면을 자동으로 도출하는 기능에 대해 소개합니다. One-time Optimisation은 빠른 단일 최적화에, Full Optimisation은 반복적 시행착오를 통해 최적 단면 설계안을 도출하는 데 적합합니다.
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12 단면설계 최적화 비교

단면 최적화에 사용되는 One-time Optimisation과 Full Optimisation의 장단점과 단면 최적화를 위한 절차를 소개합니다.
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13 단면설계에 따른 물량산출 비교

부재의 단면설계 최적화와 물량산출을 비교하는 과정을 통해 KEPCO의 765kV A type 모델이 어떻게 11.77%에서 47.64%까지 무게 감소를 이루었는지 살펴봅니다.
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14-부재설계 최적화

단면 최적화는 설계 기준을 충족하는 부재를 배치하여 최적의 구조를 찾는 데 중요한 역할을 합니다. 이 과정에서는 One-time Optimisation과 Full Optimisation 기법을 통해 효율성을 높이고, 최소한의 자원으로 최대의 성능을 얻을 수 있습니다.

활용 가이드

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01 최초 형상 모델링

KEPCO Pylon Wizard를 이용하여 345kV 송전철탑 해석 모델을 생성하고 정해석을 수행하는 전체 과정을 소개합니다. Pylon Definition 설정부터 구조, 재료, 하중 입력, 하중조합 생성까지의 기본 모델링 절차를 단계별로 정리 하였습니다.
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02 최초 설계검토

Enable Design Check 기능을 이용해 철탑 부재별 설계검토 기준을 설정하고 결과를 확인하는 과정을 소개합니다.
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03 최적단면 선정 및 보조재 설계

단면력 및 세장비 검토 결과를 바탕으로 부재 최적화와 보조재 설계 과정을 소개합니다. One-time Optimisation을 통해 설계기준을 만족하는 최소 단면을 선정하고, 필요 시 재해석을 수행합니다. 세장비를 만족하지 못하는 부재는 보조재 추가 및 2차 최적화를 통해 보완하며, 최종 설계 결과는 구조계산서로 검증합니다.
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04 볼트 설계 및 최종 설계검토

부재별 볼트 설계조건을 정의하고, 해석 결과를 기반으로 필요한 볼트 수량을 결정하는 과정을 소개합니다. 볼트 설계 결과를 검증한 후, 볼트 배치로 인한 유효 단면 감소를 설계검토에 반영합니다. 최종적으로 Enable Design Check를 통해 볼트 설계를 포함한 전체 부재의 설계기준 만족 여부를 확인합니다.
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05 설계 성과물 출력

설계기준에 따라 수행한 설계검토 결과를 구조계산서와 검증 보고서로 출력하는 과정을 소개합니다. 주요 하중조합에 대한 최대 Utilisation 결과를 정리하고, 부재별 검토 내역을 Excel 형식으로 확인할 수 있습니다.
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06 그룹 설계 - 레그 변형 추가

동일한 상부구조를 공유하면서 Leg 연결 위치와 높이가 다른 여러 송전철탑에 대해 일괄 설계검토를 수행하는 방법을 소개합니다. Add Leg Variations 기능을 통해 하나의 모델 내에서 여러 Analysis를 생성하고, 각 철탑 형상에 대한 해석을 효율적으로 관리할 수 있습니다.
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07 그룹설계 - 설계검토 및 최적화

Leg Variation이 적용된 복수의 Analysis에 대해 해석을 수행하고 결과를 처리하는 과정을 소개합니다. 각 Analysis별로 단면력 결과를 확인하고, 해석 대상에 따라 보고서 출력 결과가 어떻게 구분되는지를 설명합니다.