Constraint Path의 특성 및 활용

Owned by 김선우
Last updated: May 24, 2022
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Summary

Constraint Path의 이해

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Constraint Path의 이해

Related Function

Curve Library Mode : Curve Library > Constraint Entity > Path > Main Constraint Path
Assembly Unit Mode : Assembly Unit > Constraint Entity > Path > Main Constraint Path (or Rigid Constraint Path orSub Constraint Path )

Type

FAQ, Tip, Example

Q. Main Path, Sub Path, Rigid Path의 차이점에 대해 알려주세요.

 

A. Main Path는 선형과 동일한 변화율을 가지도록,

Sub Path는 특정 두 점의 위치를 참조하는 Path로,

Rigid Path는 특정 길이를 유지하는 직선으로 상위모드에 재생성됩니다.

 

선형에 연동하는 Constraint Path에는 아래와 같이 3개의 Path가 있습니다. 각 Path의 적용은 구조물의 특성을 고려하여야 합니다.

Constraint Path의 종류 및 주요 특징

  • Main Path
    ￭ 2개의 Constraint Plane에 의해 정의되는 Path
    ￭ 평면 및 종단 곡선 선형에 연동 / Path 길이 변동
    ￭ 적용 구조물 예시
    - Main Girder for PSC Box / Steel Box Br.
    - Deck Slab / Median Strip / Side Barrier / Pavement etc.

그림. 1 Main Path Concept

그림. 2 Main Path의 선형 할당

  • Sub Path
    ￭ 2개(동일점 선택 가능)의 Constraint Point에 의해 양 끝점이 제어되는 Path
    ￭ 직선 및 Arc Path 가능 / Path 길이 변동
    ￭ 적용 구조물 예시
    - Cross Beam for Steel Box / PSC Beam Br.
    - Cable for Cable Stayed Br. / Hanger Cable for Suspension Br. etc.

그림. 3 Sub Path Concept(Follow horizontal path axis Option On)

그림. 4 Sub Path의 선형 할당

  • Rigid Path
    ￭ 1개의 Constraint Point 또는 Plane에 의해 정의되는 Path
    ￭ 직선만 가능하며, Path 길이 고정
    ￭ 적용 구조물 예시
    - Precast Girder (PSC Beam / PF Beam…) etc.

그림. 5 Rigid Path Concept

 

그림. 6 Rigid Path의 선형 할당

Constraint Path의 입력 방법 및 사용 예시

각 Path의 입력방법에 대한 설명 및 각 Path에 할당된 Curve Library가 선형에 할당되었을 때의 생성 결과의 차이를 아래 예시를 통해 알아보겠습니다.

1. 선형 입력 및 PSC Beam Curve Library

  • Curve Library는 모든 Constraint Plane의 위치 속성을 By Ratio로 설정하여 할당된 Path의 길이에 따라 자동 변동되도록 생성하였습니다.

  • Layout (Horizontal Alignment)
    - Radius : 50m
    - Total Length : 50m

     

     

그림. 7 Layout (Horizontal Alignment)

  • Curve Library (PSC Beam)
    - All Constraint Plane Alignment : By Ratio
    - Total Length : 25m

　

그림. 8 PSC Beam Curve Library

2. Main Path의 입력 및 선형 할당

그림. 9 Main Path 생성(Red Line)

  • Base > Library > Assembly > Create
    - Name : Main Path

  • Assembly Unit > Constraint Entity > Space
    - Space (Connected-1)
    - Unit Length : 25.0m / OK(V)

  • Constraint Entity > Path > Main Path
    - Select Constraint Plane : 시점 및 종점 Plane을 선택
    - Offset (y) : 5.0m / OK(V)

그림. 10 Curve Library의 Main Path 할당

 

  • Assign Library > Curve
    - Constraint Path : Main Constraint Path 선택
    - 생성된 Main Path를 마우스를 사용하여 선택 / OK(V)

 

그림. 11 Main Path의 선형 할당

 

  • Base > Assembly > Assign
    - Select assembly unit에서 1: Main Path 선택
    - Define path > Select segment 클릭 후 마우스를 사용하여 Layout 선택
    - Assigned list에서 Add 버튼 클릭 / OK(V)

 

Main Path는 선형에 할당되었을 때 각 Constraint Plane의 Alignment 규칙에 따라 선형의 Station을 찾고

그 사이를 선형의 형상과 대응되게 이어 생성되는 Constraint Path입니다.

그림.11은 25m의 Main Path에 할당된 PSC Beam Curve Library가 50m의 선형에 할당되어 Offset(5m)된 곡선을 유지하여 재생성된 모습입니다.

따라서 Main Path는 선형을 따라 형상이 변화하는 선형을 따라가는 거더 또는 Deck Slab, 방호벽 등에 활용되는 Constraint Path입니다.

 

3. Sub Path의 입력 및 선형 할당

그림. 12 Sub Path 생성(Green Line)

 

  • Base > Library > Assembly > Create
    - Name : Sub Path

  • Assembly Unit > Constraint Entity > Space
    - Space (Connected-1)
    - Unit Length : 25.0m / OK(V)

  • Constraint Entity > Point > Point
    - Location : 0.0m / Apply(+) / 25.0m / OK(V)

  • Constraint Entity > Path > Sub Path
    - Constraint Point에서 Start Point(0)과 End Point(25) 선택
    - Direct draw를 이용하여 (0,5), (25,5) Path 생성 / OK(V)

그림. 13 Curve Library의 Sub Path 할당

 

  • Assign Library > Curve
    - Constraint Path : Sub Constraint Path 선택
    - 생성된 Sub Path를 마우스를 사용하여 선택 / OK(V)

그림. 14 Sub Path의 선형 할당

 

  • Base > Assembly > Assign
    - Select assembly unit에서 2: Sub Path 선택
    - Define path > Select segment 클릭 후 마우스를 사용하여 Layout 선택
    - Assigned list에서 Add 버튼 클릭 / OK(V)

 

Sub Path는 선형에 할당되었을 때 먼저 선형 상의 Constraint Point의 위치를 찾고 그 사이를

직선으로 이어 생성되는 Constraint Path입니다.

그림. 14는 Sub Path의 기준점이 선형의 시점과 종점이 되고 이점들로부터

선형방향에 Orthogonal 방향으로 Offset(5m)를 시종점으로 갖는 Path(Curve Library)가 재생성된 모습입니다.

Sub Path는 시종점 정착위치에 의해 결정되는 사장교의 Cable과 같이 선형 상의 구속점(거더부 정착위치, 주탑위치)과

이 위치를 구속조건으로 갖는 객체를 할당할 때 사용되는 Constraint Path입니다.

Sub Path의 Alignment Option

  • 참고로 Sub Path의 방향은 Follow path axis 설정에 따라 Orthogonal한 방향으로 생성하거나, Parallel한 방향으로 생성할 수 있습니다.

 

 

Follow Horizontal path axis On시

Follow Horizontal path axis Off시

 

4. Rigid Path의 입력 및 선형 할당

그림. 15 Rigid Path 생성(Blue Line)

 

  • Base > Library > Assembly > Create
    - Name : Rigid Path

  • Assembly Unit > Constraint Entity > Space
    - Space (Connected-1)
    - Unit Length : 25.0m / OK(V)

  • Constraint Entity > Point > Point
    - Location : 12.5m / OK(V)

  • Constraint Entity > Path > Rigid Path
    - Reference location에서 by Point 체크 후 마우스를 사용하여 Mid Point(12.5) 선택
    - Coincident Point > Distance from ref. : -12m 입력
    - Length between coincidence : 24m 입력
    - Extra length에서 Start 및 End : 0.5m 입력
    - Offset (UCS-Y) : 5m입력 / OK(V)

그림. 16 Curve Library의 Rigid Path 할당

 

  • Assign Library > Curve
    - Constraint Path : Rigid Constraint Path 선택
    - 생성된 Rigid Path를 마우스를 사용하여 선택 / OK(V)

 

그림. 17 Rigid Path의 선형 할당

 

  • Base > Assembly > Assign
    - Select assembly unit에서 3: Rigid Path 선택
    - Define path > Select segment 클릭 후 마우스를 사용하여 Layout 선택
    - Assigned list에서 Add 버튼 클릭 / OK(V) 그림.16 Curve Library의 Rigid Path 할당

 

 

Rigid Path는 선형에 할당되었을 때 Constraint Point(또는 Constraint Plane)의 위치를 찾고,

입력된 Property를 기반으로 Point로부터 설정된 길이(Coincidence Length : 24m)를 유지하는 두 점을 찾아 직선으로 잇는 Constraint Path입니다.

따라서 어떤 선형에 할당되어도 길이가 유지되는 것이 특징입니다.

주의할 점은 선형의 길이가 Coincidence Length보다 작은 경우는 곡선 선형상에서 일치하는 값을 찾을 수 없기 때문에 Path를 생성할 수 없습니다.

Rigid Path는 PSC Beam교의 Beam과 같은 선형 변화에 따라 Vector는 변하지만 길이는 유지되어야하는 객체를 할당할 때 활용되는 Constraint Path입니다.

그림. 18 Sub Path & Rigid Path 생성(동일 위치 중복 생성)

 

  • Base > Library > Assembly > Create
    - Name : Sub+Rigid

  • Assembly Unit > Constraint Entity > Space
    - Space (Connected-1)
    - Unit Length : 25.0m / OK(V)

Sub Path 생성은 “3. Sub Path의 입력 및 선형 할당”과 동일하며, 차이점은 아래와 같다.

  • Constraint Entity > Path > Sub Path
    - Constraint Point에서 Start / End Ref. Point를 모두 Mid Point(12.5) 선택

Rigid Path 생성은 “4. Rigid Path의 입력 및 선형 할당”과 동일

그림. 19 Curve Library의 Sub Path & Rigid Path 할당

 

Curve Library의 할당은 “3. Sub Path의 입력 및 선형 할당” 및 “4. Rigid Path의 입력 및 선형 할당” 참조

각 Path마다 할당하여 동일 위치에 중복으로 Curve Library가 할당되어 있습니다.

그림. 20 Sub Path & Rigid Path의 선형 할당

 

  • Base > Assembly > Assign
    - Select assembly unit에서 4: Sub+Rigid 선택
    - Define path > Select segment 클릭 후 마우스를 사용하여 Layout 선택
    - Assigned list에서 Add 버튼 클릭 / OK(V)

 

Sub Path는 Mid Point(12.5) 한점을 기준으로 생성하였으므로 선형 할당시에도 길이의 변동이 없습니다.

Rigid Path는 그림.6과 점선 Path와 같이 Coincidence length(24m)와 일치하는 Path의 시종점이 선형상에 존재하는 가상의 Path를 먼저 찾아내고,

이 가상 Path에서 Offset값을 적용하여 최종 Path를 생성합니다.

따라서 그림.20의 경우 Rigid Path의 가상 Path는 선형 곡선의 내측에 위치하게 되고 Rigid Path에 의해 생성된 PSC Beam과 선형과의 직선거리는 Offset값보다 작게 됩니다.

곡선반경값의 부호가 반대인 경우는 Offset값보다 커지게 됩니다.

반면 Sub Path에 의한 PSC Beam은 재생성된 Mid Point로부터

따라서 Assembly Library에서는 동일한 위치에 있던 객체가 선형에 할당시에는 서로 다른 위치에 생성되게 됩니다.