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feat(B08): 구조물 원단위 전개식 — 치수에서 성분 물량

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일감 6 엔진. PLAN 8-6·8-8·8-15.

식을 발명하지 않음 — 실무 원본을 옮김
  울진 설계원본 5. 구조도(기번3).xlsx 에 구조물 31종 계산식이 살아 있는 수식으로
  남아 있음(8-15). 그 식을 옮기되 식 안에 상수로 박혀 있던 값(돌 뒷길이 0.45 ·
  고임돌 0.15 · 돌중량 0.88 등)은 **계수표로 뺌** — 뒷길이가 바뀌어도 식을 안 고침.
  실무 방식의 약점을 여기서 고친 자리.

치수 정본은 하나 — structures.json 의 type_id·options 를 읽어 계산.
  자기 치수표를 따로 들지 않음(도면은 H=1.5 인데 수량은 옛 치수로 도는 사고 방지).

⚠⚠ 이중계상 셋을 코드로 막음
  ㉢ 배합을 분해하지 않음 — 콘크리트 ㎥·모르터 ㎥ 에서 멈춤. 시멘트·모래로 쪼개는
     것은 B09 일위대가 몫이고 양쪽이 쪼개면 시멘트가 두 배가 됨.
     verify_no_mix_components() 가 산출물에 배합 성분이 나타나면 알림.
     ⚠ 정확히 같은 이름으로만 봄 — 부분문자열로 재니 「막자갈」(뒤채움 재료)이 배합
     「자갈」로 오탐됐음. 개발 중 실제로 걸린 자리라 시험에도 박음.
  ㉠ 할증을 안 붙임 — surcharge_applied=False 로 응답에 못 박음. 할증은 자재총괄 한 곳뿐.
  · 성분마다 destination 을 담 — earthwork(토공 대분류로 합산) / material(자재총괄) /
    unit_price(일위대가 재료비). 울진 토적집계 D12~D14 가 구조물 터파기 1,248/30㎥ ·
    되메우기 739㎥ 를 개별 줄이 아니라 토공으로 합산한 것이 근거.

⚠ 공제 규칙을 주석에 원문째 — 품셈 1-2-1 「물구멍·이음줄눈·모따기·철근은 공제하지
  않음」. 치수를 곧이곧대로 빼면 실무값과 어긋남. 빼는 것은 관 통과 단면처럼 실제로
  비어 있는 자리뿐.

원본에 없는 칸은 지어내지 않음 — 뒷길이 60㎝ 돌중량이 원본 표에 비어 있어 야면석을
  내지 않고 그 사실을 notes 로 알림(8-8 ㉮).

⚠ 실무값과 0.012 차이 — 우리 쪽이 맞음
  터파기 1.5375 vs 실무 1.55. 평균두께가 0.825 인데 실무 시트는 표기값 0.83 으로
  다시 계산해 1.545 가 됨. 품셈 1-2-2 는 표기 규칙이고 계산은 전정밀(8-16).
  맞추려고 식을 비틀지 않고 허용오차를 그 차이만큼 둠.

검증 — 17건 통과. 배합 금지·할증 금지·행선지 표시·계수표 교체·빈 칸 미생성을 각각 못 박음.
  실데이터(route 150 의 돌쌓기(찰) H=2.5·L=10)로 확인 — 성분 10개, 배합 위반 0.
  전체 회귀 450 passed (실패 1건은 B05 코리도 기존 깨짐).

Co-Authored-By: Claude Opus 5 (1M context) <noreply@anthropic.com>
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eomsangdon
2026-09-07 23:25:34 +09:00
co-authored by Claude Opus 5
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B08_Quantity/B08_Quantity_Engine_UnitQuantity.py
+337
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@@ -0,0 +1,337 @@
"""구조물 원단위 전개식 — 치수에서 성분 물량을 낸다 (B08 일감 6 · PLAN 8-6·8-8·8-15).
식을 발명하지 않는다 — 실무 원본을 옮긴다
울진 설계원본 `5. 구조도(기번3).xlsx` 에 구조물 31종의 계산식이 **살아 있는 수식**으로
남아 있다(PLAN 8-15). 여기 옮긴 것은 그 식이며, 식 안에 상수로 박혀 있던 값
(돌 뒷길이 0.45 · 공극률 0.77 · 돌 비중 2.65 · 고임돌 0.15 등)은 **계수표로 뺐다**.
그래야 뒷길이가 바뀔 때 식을 안 고친다 — 실무 방식의 약점을 여기서 고친다.
치수 정본은 하나다 (PLAN 8-6 ② 필수 조건)
전개식은 **저장된 구조물 제원**(`structures.json` 의 `type_id`·`options`)을 읽어 계산한다.
자기 치수표를 따로 들지 않는다 — 도면은 H=1.5 인데 수량은 옛 치수로 도는 사고를 막는다.
⚠⚠ 이중계상 셋 — 이 파일이 지켜야 할 규칙
㉢ **배합을 분해하지 않는다.** 산출물은 `콘크리트 ㎥` · `모르터 ㎥` 에서 **멈춘다**.
시멘트·모래·자갈로 쪼개는 것은 B09 일위대가 몫이다. 양쪽이 쪼개면 시멘트가 두 배가 된다.
실무 원단위 라이브러리에 배합이 이미 분해돼 있어도 **그 줄은 버린다**(PLAN 8-8 ②).
`verify_no_mix_components()` 가 이 규칙을 코드로 지킨다.
㉠ **할증을 붙이지 않는다.** 여기 값은 전부 할증 **전**이다. 할증은 자재총괄 한 곳뿐(PLAN 8-7).
· **터파기·되메우기·잔토는 토공으로 합산된다.** 내역 줄의 실체는 작업 공종
(`돌쌓기(찰) H=1.5 · 70m`)이고 그 전개인 터파기는 토공 대분류로 합쳐진다
(울진 토적집계 D12~D14 실증). 둘 다 내역에 올리면 이중계상이다 —
그래서 성분마다 `destination` 을 달아 어디로 갈 값인지 표시한다.
⚠ 공제 규칙 (품셈 1-2-1 원문)
「말뚝머리, 볼트 구멍, 모따기ㆍ물구멍, 이음줄눈 간격, 포장 1개소당 0.1 ㎡ 이하 구조물 자리,
리벳 구멍, **철근콘크리트 중의 철근** 등」은 **공제하지 않는다.**
치수를 곧이곧대로 빼면 실무값과 어긋난다. 전개식에서 빼는 것은 **관 통과 단면**처럼
실제로 비어 있는 자리뿐이다.
"""
from __future__ import annotations
import math
from dataclasses import dataclass, field
from typing import Any, Iterable
# ── 계수표 — 식에 박지 않고 여기서 고른다 ─────────────────────────────
# 돌 뒷길이(㎝)별 원단위. 출처: `original/실무문서/_원단위라이브러리_울진소광.md` 「돌뒷길이별 원단위표」.
# ⚠ 60㎝ 돌중량은 원본이 비어 있다 — 지어내지 않고 None 으로 둔다(PLAN 8-8 ㉮).
STONE_BACK_LENGTH_TABLE: dict[int, dict[str, float | None]] = {
35: {"fill_concrete_m3_per_m2": 0.16, "wedge_stone_m3_per_m2": 0.12, "stone_ton_per_m2": 0.575},
45: {"fill_concrete_m3_per_m2": 0.20, "wedge_stone_m3_per_m2": 0.15, "stone_ton_per_m2": 0.88},
55: {"fill_concrete_m3_per_m2": 0.25, "wedge_stone_m3_per_m2": 0.18, "stone_ton_per_m2": 1.10},
60: {"fill_concrete_m3_per_m2": 0.27, "wedge_stone_m3_per_m2": 0.20, "stone_ton_per_m2": None},
}
DEFAULT_BACK_LENGTH_CM = 45
# 돌쌓기 전개식의 상수 — 실무 수식에 박혀 있던 값을 뺀 것.
STONE_MASONRY = {
"face_to_slope_factor": 1.04, # 돌쌓기 면적 = 정면적 × 1.04 (비탈 기울기 몫)
"thickness_base_m": 0.45, # 평균두께 식의 밑돌 두께
"thickness_top_coeff": 0.10, # 상부 두께 계수 (0.45 + 0.10·H)
"thickness_bottom_coeff": 0.40, # 하부 두께 계수 (0.45 + 0.40·H)
"weep_hole_area_m2": 2.0, # 물구멍 1개소당 벽면적
"weep_hole_length_m": 0.5, # 물구멍 1개소당 관 길이
"mortar_m3_per_m2": 0.009, # 줄눈 모르터 (찰쌓기만)
"excavation_extra_m": 0.2, # 터파기 폭 여유
"backfill_thickness_m": 0.2, # 되메우기 두께
}
# 성분이 어디로 가는가 — 이중계상을 막는 표시.
# `earthwork` = 토공 대분류로 합산(울진 토적집계 D12~D14 실증)
# `material` = 자재총괄로 감(할증은 거기서 한 번만)
# `unit_price` = 일위대가 재료비 구성으로 감(B09 가 배합을 분해)
DESTINATION = {
"터파기": "earthwork",
"되메우기": "earthwork",
"잔토처리": "earthwork",
"돌쌓기": "unit_price",
"돌붙임": "unit_price",
"깬돌": "material",
"야면석": "material",
"고임돌": "material",
"막자갈": "material",
"콘크리트": "unit_price",
"채움콘크리트": "unit_price",
"모르터": "unit_price",
"거푸집": "unit_price",
"물구멍": "material",
}
# ⚠ 배합 성분 — 산출물에 나타나면 안 된다(㉢). B09 일위대가가 배합표로 분해한다.
# ⚠ **정확히 같은 이름**으로만 본다. 부분문자열로 재면 `막자갈`(뒤채움 재료)이 배합 `자갈` 로
# 오탐된다 — 개발 중 실제로 걸렸던 자리다.
MIX_COMPONENTS = frozenset(
{"시멘트", "모래", "자갈", "친모래", "친자갈", "잔골재", "굵은골재", "부순돌"}
)
@dataclass(slots=True)
class Component:
"""전개 결과 한 성분. `basis` 는 어떤 식으로 나왔는지 사람이 읽는 근거다."""
name: str
unit: str
amount: float
destination: str
basis: str = ""
@dataclass(slots=True)
class StructureQuantity:
"""구조물 하나의 원단위 전개 결과."""
structure_id: str | None
type_id: str
name: str
length_m: float = 0.0
height_m: float = 0.0
components: list[Component] = field(default_factory=list)
notes: list[str] = field(default_factory=list)
def _back_length(options: dict[str, Any]) -> int:
raw = options.get("stone_back_length_cm")
if isinstance(raw, (int, float)) and int(raw) in STONE_BACK_LENGTH_TABLE:
return int(raw)
return DEFAULT_BACK_LENGTH_CM
def _num(value: Any, fallback: float = 0.0) -> float:
return float(value) if isinstance(value, (int, float)) else fallback
def stone_masonry(
height_m: float, length_m: float, options: dict[str, Any], wet: bool
) -> tuple[list[Component], list[str]]:
"""돌쌓기(찰/메) 1구간 전개 — 실무 `기슭막이(찰쌓기, H=1.5, 기초무)` 시트의 식.
실측 대조(m당, H=1.5, 뒷길이 45㎝, 기울기 1:0.3):
정면적 1.5 · 비탈면적 1.57 · 평균두께 0.83 · 입적 1.245
터파기 1.55 · 되메우기 0.30 · 잔토 1.25
"""
notes: list[str] = []
if height_m <= 0 or length_m <= 0:
return [], ["높이·연장이 없어 전개하지 않음"]
back_cm = _back_length(options)
table = STONE_BACK_LENGTH_TABLE[back_cm]
slope_ratio = _num(options.get("face_slope_ratio"), 0.3) # 전면 기울기 1:0.3 (교본 7-3)
constants = STONE_MASONRY
face_area = height_m * length_m # 정면적
# 비탈면적 = 정면적 × √(1+n²) — 기울어진 만큼 길어진다.
slope_area = face_area * math.hypot(1.0, slope_ratio)
masonry_area = slope_area * constants["face_to_slope_factor"]
thickness = (
(constants["thickness_base_m"] + constants["thickness_top_coeff"] * height_m)
+ (constants["thickness_base_m"] + constants["thickness_bottom_coeff"] * height_m)
) / 2.0
volume = face_area * thickness # 입적
components = [
Component("돌쌓기", "㎡", masonry_area, DESTINATION["돌쌓기"], "비탈면적 × 1.04"),
Component(
"고임돌",
"㎥",
masonry_area * _num(table["wedge_stone_m3_per_m2"]),
DESTINATION["고임돌"],
f"돌쌓기 × {table['wedge_stone_m3_per_m2']} ㎥/㎡ (뒷길이 {back_cm}㎝)",
),
]
stone_ton = table["stone_ton_per_m2"]
if stone_ton is None:
# 원본 표가 비어 있는 칸이다 — 지어내지 않고 알린다(PLAN 8-8 ㉮).
notes.append(f"뒷길이 {back_cm}㎝ 의 돌중량이 원본 표에 없어 야면석을 내지 못함")
else:
components.append(
Component(
"야면석",
"ton",
masonry_area * stone_ton,
DESTINATION["야면석"],
f"돌쌓기 × {stone_ton} ton/㎡ (뒷길이 {back_cm}㎝)",
)
)
# 막자갈 = 입적 − (면적 × 뒷길이 × 2/3 + 고임돌). 실무 식 그대로.
wedge = masonry_area * _num(table["wedge_stone_m3_per_m2"])
rubble = volume - (masonry_area * (back_cm / 100.0) * 2.0 / 3.0 + wedge)
if rubble > 0:
components.append(
Component(
"막자갈", "㎥", rubble, DESTINATION["막자갈"], "입적 − (면적×뒷길이×2/3 + 고임돌)"
)
)
if wet:
components.append(
Component(
"채움콘크리트",
"㎥",
masonry_area * _num(table["fill_concrete_m3_per_m2"]),
DESTINATION["채움콘크리트"],
f"돌쌓기 × {table['fill_concrete_m3_per_m2']} ㎥/㎡ (뒷길이 {back_cm}㎝)",
)
)
components.append(
Component(
"모르터",
"㎥",
masonry_area * constants["mortar_m3_per_m2"],
DESTINATION["모르터"],
f"돌쌓기 × {constants['mortar_m3_per_m2']} ㎥/㎡ (줄눈)",
)
)
# ⚠ 여기서 멈춘다 — 모르터를 시멘트·모래로 쪼개지 않는다(㉢).
# 물구멍 — 벽면적 2㎡당 1개소, 개소당 0.5m.
components.append(
Component(
"물구멍",
"m",
masonry_area / constants["weep_hole_area_m2"] * constants["weep_hole_length_m"],
DESTINATION["물구멍"],
"돌쌓기 ÷ 2㎡/개소 × 0.5 m/개소",
)
)
# 터파기·되메우기·잔토 — 토공으로 합산되는 값이다(내역 줄이 아니다).
excavation = height_m * (thickness + constants["excavation_extra_m"]) * length_m
backfill = height_m * constants["backfill_thickness_m"] * length_m
components.extend(
[
Component(
"터파기", "㎥", excavation, DESTINATION["터파기"], "높이 × (평균두께+0.2) × 연장"
),
Component("되메우기", "㎥", backfill, DESTINATION["되메우기"], "높이 × 0.2 × 연장"),
Component(
"잔토처리",
"㎥",
excavation - backfill,
DESTINATION["잔토처리"],
"터파기 − 되메우기",
),
]
)
return components, notes
# 구조물 종류 → 전개식. 없는 종류는 전개하지 않고 이름만 남긴다(지어내지 않는다).
EXPANDERS = {
"masonry_wet": lambda h, l, o: stone_masonry(h, l, o, wet=True),
"masonry_dry": lambda h, l, o: stone_masonry(h, l, o, wet=False),
"boulder_masonry": lambda h, l, o: stone_masonry(h, l, o, wet=False),
}
def expand(structure: dict[str, Any], names: dict[str, str] | None = None) -> StructureQuantity:
"""구조물 하나를 전개한다. 치수는 저장된 제원에서만 읽는다(치수 두 벌 금지)."""
type_id = str(structure.get("type_id") or "")
options = structure.get("options") or {}
start = _num(structure.get("start_m"))
end = _num(structure.get("end_m"))
length = _num(options.get("length_m")) or abs(end - start)
height = _num(options.get("height_m"))
result = StructureQuantity(
structure_id=structure.get("structure_id"),
type_id=type_id,
name=(names or {}).get(type_id, type_id),
length_m=length,
height_m=height,
)
expander = EXPANDERS.get(type_id)
if expander is None:
result.notes.append(f"'{type_id}' 전개식이 아직 없음 — 물량을 내지 않음")
return result
result.components, notes = expander(height, length, options)
result.notes.extend(notes)
return result
def verify_no_mix_components(quantities: Iterable[StructureQuantity]) -> list[str]:
"""⚠ 배합 성분이 산출물에 섞이면 알린다 (㉢ 이중계상 방어).
시멘트·모래·자갈은 **B09 일위대가**가 배합표로 분해할 값이다. 여기서 내면 두 배가 된다.
실무 원단위 라이브러리를 베끼다 딸려 들어오기 쉬운 자리라 코드로 막는다.
"""
found: list[str] = []
for item in quantities:
for component in item.components:
if component.name.strip() in MIX_COMPONENTS:
found.append(f"{item.name}({item.type_id}) 의 '{component.name}'")
return found
def build_table(
structures: Iterable[dict[str, Any]], names: dict[str, str] | None = None
) -> dict[str, Any]:
"""화면·API 가 그대로 쓰는 모양. 성분별 총량과 구조물별 내역을 함께 낸다."""
quantities = [expand(item, names) for item in structures]
violations = verify_no_mix_components(quantities)
totals: dict[str, dict[str, Any]] = {}
for item in quantities:
for component in item.components:
key = f"{component.name}|{component.unit}"
entry = totals.setdefault(
key,
{
"name": component.name,
"unit": component.unit,
"amount": 0.0,
"destination": component.destination,
},
)
entry["amount"] += component.amount
return {
"structures": [
{
"structure_id": item.structure_id,
"type_id": item.type_id,
"name": item.name,
"length_m": item.length_m,
"height_m": item.height_m,
"notes": item.notes,
"components": [
{
"name": component.name,
"unit": component.unit,
"amount": component.amount,
"destination": component.destination,
"basis": component.basis,
}
for component in item.components
],
}
for item in quantities
],
"totals": sorted(totals.values(), key=lambda entry: entry["name"]),
# 할증 전 값임을 응답에 못 박는다 — 자재총괄이 한 번만 붙인다(㉠).
"surcharge_applied": False,
"mix_components_found": violations,
"structure_count": len(quantities),
}