스페이스 프레임 | Space Frame
스페이스 프레임(Space Frame)
스페이스 프레임은 무지주 대공간 구조 시스템의 하나로, 구조물을 이루는 각 단위(Unit)가 연속체로 치환된 전체 구조물의 특성을 갖습니다. 대동MS의 스페이스 프레임은 절점에 직선 부재들이 연결된 스페이스 트러스 형태로 설계되어 있으며, 축력만을 전달함으로써 안정성을 확보합니다. 이를 통해 중간 기둥 없이 넓은 공간을 구현할 수 있으며, 대표적으로 인천공항의 기둥 없는 천장 구조에서 그 우수성을 확인할 수 있습니다.
특징 및 장점
- 대공간 구현: 층의 수와 곡면의 형태 등 기하학적 배열 요소들이 구조물의 강성을 결정하며, 중간 기둥 없이 최대 200m에 이르는 대공간을 연출할 수 있습니다.
- 경량 구조: 콘크리트 쉘 구조보다 약 20% 이상 경량화되어 구조적 효율성을 높이며, 충분한 강성을 유지합니다.
- 공업화 가능: 구조체의 최소 그리드가 작아 2차 부재를 생략할 수 있으며, 모듈화된 부품 생산으로 현장 시공 시간이 약 30% 단축됩니다.
- 미적 설계: 평면의 입체 구성이 자유로워 설계자의 의도대로 아름다운 공간을 창출할 수 있으며, 기하학적 감각을 살린 설계가 가능합니다. 예: 수원월드컵경기장의 관중석 지붕.
- 시공 용이성: 정밀 시공을 보장하며, 현장 작업이 간편해 용접이 필요 없습니다.
- 경제성: 운반이 용이하고 공사 기간이 단축되어, 타 구조물 대비 비용 절감 효과가 큽니다.
- 모듈화: 부품 생산 공정을 체계화하여 설계자가 원하는 부분에 따라 모듈화를 실현할 수 있습니다.
재료 및 기술 사양
- 접합부: 모멘트 발생을 억제하며, 접합부가 압축과 인장을 효과적으로 견딥니다. 볼(Ball)과 콘(Cone)은 인성과 단유성이 뛰어난 단조 가공품 및 고장력 볼트로 구성되며, 부재의 파이프보다 높은 강도를 갖춥니다.
- 강관: 양단이 원추형으로 용접되어 볼트 축을 따라 인장력이 전달됩니다.
- 주요 재료: 강관, 단조 볼/콘, 고강도 볼트
- 기술 사양:
항목 사양 최대 스팬 200m 하중 용량 50kN/m² 이상 구조 형태 단일층, 이중층 가능
제작 및 설치 과정
- 기본 설계: 스페이스 프레임의 레이아웃과 모듈을 설계합니다.
- 계산 및 분석: 하중 데이터를 입력하여 부재, 볼, 콘 등을 선정하며, CAD를 활용한 플로팅 작업을 진행합니다.
- 도면 작성: 시공 도면, 자재 목록, 상세 도면, 레이아웃 도면을 작성합니다.
- 생산: 자동 파이프 용접, 해체, 도장 작업을 진행하며, 자동 볼 생산, 파이프 절단, 부재 용접, 마감 및 도장, 부재 검사(변형, 색상, 두께)를 실시합니다.
- 시공 및 설치: 현장으로 운반 후, 슬라이딩 시스템, 크레인 시스템, 잭업 시스템 등을 활용해 설치하며, 마무리 작업과 유지보수를 완료합니다.
대동MS의 스페이스 프레임은 안전성과 경제성을 겸비한 동시에 아름다운 디자인을 제공하는 최적의 솔루션입니다. 인천공항뿐만 아니라 수원월드컵경기장과 같은 프로젝트에서도 그 가치를 입증했습니다. 귀하의 프로젝트에 적합한 맞춤형 제안을 위해 [문의 페이지]로 연락 주세요.
Space Frame
A Space Frame is a column-free, large-span structural system. Each unit of the structure functions as a continuous body, defining the overall behavior of the system. In Daedong MS’s Space Frame, linear members are connected at nodes to form a space truss, transmitting only axial forces for improved stability. This design enables the creation of expansive spaces without intermediate columns, as seen in the column-free ceiling at Incheon International Airport.
Features and Advantages
- Large-Span Capability: The rigidity of the structure depends on the number of layers and the shape of curved surfaces, allowing spans of up to 200 meters without intermediate columns.
- Lightweight Structure: Approximately 20% lighter than concrete shell structures, delivering excellent structural efficiency with sufficient rigidity.
- Industrialization: A small minimum grid size eliminates the need for secondary members, and modular production reduces on-site construction time by about 30%.
- Aesthetic Design: The flexibility of three-dimensional configurations allows designers to craft visually striking spaces, such as the spectator roof at Suwon World Cup Stadium.
- Ease of Construction: Simple on-site operations ensure precision without requiring welding.
- Cost-Effectiveness: Easy transportation and shorter construction timelines result in significant cost savings compared to other systems.
- Modularization: Systematic production of components enables modular designs customized to the designer’s vision.
Materials and Technical Specifications
- Joints: Engineered to prevent moment generation, with joints designed to handle both compression and tension. Forged ball and cone components, made from materials with high toughness and ductility, are connected by high-tensile bolts, offering greater strength than the pipe members.
- Steel Pipes: Welded with conical ends to efficiently transfer tensile forces along the bolt axis.
- Primary Materials: Steel pipes, forged balls/cones, high-tensile bolts
- Technical Specifications:
Item Specification Maximum Span 200 meters Load Capacity Over 50 kN/m² Structural Type Single or double-layer
Production and Installation Process
- Basic Design: Layout planning and module selection for the Space Frame.
- Calculation and Analysis: Load data input to determine members, balls, cones, etc., followed by CAD plotting.
- Drafting: Creation of erection drawings, material lists, detail drawings, and layout plans.
- Production: Automated processes including pipe welding, dismantling, painting, ball production, pipe cutting, member welding, finishing, painting, and inspection (for deflection, color, thickness).
- Erection and Installation: Transportation to the site, followed by installation using sliding systems, crane systems, or jack-up systems, with final finishing and maintenance.
Daedong MS’s Space Frame offers an ideal combination of safety, cost-effectiveness, and aesthetic appeal. Its effectiveness is demonstrated in landmark projects like Incheon International Airport and Suwon World Cup Stadium. For customized proposals tailored to your project, please reach out via the [inquiry page].