TeklaSructures在鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

摘 要：Tekla Sructures作為一款專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)軟件，如今已越來越多地應(yīng)用到工程實(shí)際中。文章簡述了Tekla Sructures軟件的概況和特點(diǎn)，并以巴基斯坦PIBT煤和水泥輸送項(xiàng)目中TT02鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)站的設(shè)計(jì)過程為依托，詳細(xì)闡述了利用Tekla Sructures軟件設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)站的具體步驟，以及軟件的擴(kuò)展應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出Tekla Sructures軟件的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：Tekla Sructures；鋼結(jié)構(gòu)；三維建模；深化設(shè)計(jì)

引言

鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)站因其自重輕、強(qiáng)度高，制造簡便，便于運(yùn)輸與安裝，施工周期短等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于散料輸送系統(tǒng)中。因此，如何提高鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性，對(duì)散料輸送系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)具有重要意義。

Tekla Structures是由芬蘭的Tekla公司出品的一款鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)軟件，它應(yīng)用范圍廣，不僅可以應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建筑，還可以運(yùn)用于高層建筑、公共設(shè)施建筑等民用項(xiàng)目[1]。自2000年引入中國以來，它已成功地應(yīng)用在多項(xiàng)大型國家項(xiàng)目中，如各地方體育場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)航站樓、中央電視臺(tái)新聞大樓、奧林匹克公園國家會(huì)議中心、上海世博會(huì)芬蘭館、上海環(huán)球金融大廈等[2]。

Tekla Structures軟件的功能主要包括3D實(shí)體結(jié)構(gòu)建模與結(jié)構(gòu)分析，3D鋼結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)、3D鋼筋混凝土設(shè)計(jì)、專案管理、自動(dòng)Shop Drawing、BOM表自動(dòng)生成系統(tǒng)等，它滿足了項(xiàng)目從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、細(xì)部設(shè)計(jì)、制造和施工管理的流程化解決方案[3]。

1 Tekla Structures鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)站建模

Tekla Structures軟件可以實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)三維精準(zhǔn)建模，打開Tekla Structures軟件，根據(jù)項(xiàng)目大小選擇建立一個(gè)單用戶模型，或是多用戶模型。Tekla Structures支持多個(gè)用戶同時(shí)對(duì)同一個(gè)模型進(jìn)行操作，當(dāng)需要開發(fā)大型項(xiàng)目時(shí)，可以采用團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式進(jìn)行工作，大大地提高了工作效率。

以下以我公司巴基斯坦PIBT煤和水泥輸送項(xiàng)目中TT02鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)站為例，詳細(xì)闡述使用Tekla Structures軟件設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)站的基本步驟。

1.1 軸線和基本視圖的創(chuàng)建

首先，根據(jù)模型的基本框架結(jié)構(gòu)創(chuàng)建模型X、Y、Z方向的軸線，軸線是三維模型的基礎(chǔ)，用于整體模型的定位。Tekla不僅可以創(chuàng)建水平垂直方向的軸線，還可以創(chuàng)建任意角度的軸線。創(chuàng)建好軸線后，我們即可沿軸線批量地創(chuàng)建軸線視圖，為主體建模做好準(zhǔn)備工作。

1.2 轉(zhuǎn)運(yùn)站主體結(jié)構(gòu)的建立

建立各個(gè)主零部件之前，用戶需要先編制一套自己的編號(hào)體系，為的是在建模過程中按照這個(gè)編號(hào)體系來給所有的構(gòu)件賦予相應(yīng)的構(gòu)件名稱，以便在后期自動(dòng)生成施工圖環(huán)節(jié)，所有生成的圖紙均符合用戶自身的編號(hào)體系。編號(hào)系統(tǒng)確定好后，用戶即可按照自己的建模習(xí)慣搭建轉(zhuǎn)運(yùn)站主體結(jié)構(gòu)中的梁、柱、斜拉等。結(jié)構(gòu)構(gòu)件模型參數(shù)中不僅包括零部件的幾何尺寸，還包括材料規(guī)格、截面形狀、材質(zhì)、用戶批注等信息，而且可以用不同的顏色表達(dá)各個(gè)零部件，方便對(duì)模型的各個(gè)部位進(jìn)行辨認(rèn)[4]。按照由主到次的順序，一步一步搭建模型。

1.3 節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建

Tekla Structures軟件中包含600多個(gè)常用節(jié)點(diǎn)，涵蓋了鋼結(jié)構(gòu)建筑中用到的絕大多數(shù)類型[5]。為三維主體模型添加節(jié)點(diǎn)時(shí)，只需在主體結(jié)構(gòu)指定位置使用節(jié)點(diǎn)命令，填寫好其中參數(shù)，然后選取主部件及次部件即可，非常方便。Tekla Structures是一個(gè)開放的系統(tǒng)，對(duì)用戶具有很高的自由度，對(duì)于常用的節(jié)點(diǎn)，用戶可以通過修改節(jié)點(diǎn)庫中常用節(jié)點(diǎn)的參數(shù)來創(chuàng)建成用戶自定義節(jié)點(diǎn)并重新命名，方便在今后的項(xiàng)目中直接調(diào)用。對(duì)于一些空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，異性的鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，如果需要用到節(jié)點(diǎn)庫中不包含的節(jié)點(diǎn)，用戶可以利用軟件進(jìn)行二次開發(fā)，創(chuàng)造新的節(jié)點(diǎn)形式，以滿足各種不同類型的項(xiàng)目要求[6]。

1.4 生成施工圖

在生成施工圖之前，先對(duì)模型進(jìn)行碰撞校核。碰撞校核可以僅對(duì)部分模型進(jìn)行，也可以對(duì)整體模型進(jìn)行。在確認(rèn)模型的正確后就可以進(jìn)行施工詳圖的自動(dòng)生成了。軟件可以生成各種圖紙，包括平面整體布置圖、立面整體布置圖、梁構(gòu)件詳圖、柱構(gòu)件詳圖、平面斜拉詳圖、立面斜拉詳圖等。生成施工詳圖時(shí)，可以一張一張地生成，也可以批量生成，只要全體設(shè)計(jì)人員采用相同的模板進(jìn)行圖紙生成，即可保證整體項(xiàng)目出圖的規(guī)范性和統(tǒng)一性。Tekla Structures是一個(gè)面向?qū)ο蠹夹g(shù)的智能軟件，也就是說，模型中的所有元素包括梁、柱、板、節(jié)點(diǎn)、螺栓組等都是智能目標(biāo)，當(dāng)需要改變?cè)O(shè)計(jì)時(shí)，只需改變模型，其它數(shù)據(jù)均相應(yīng)的改變，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更新，軟件中的圖紙列表可以對(duì)生成的圖紙進(jìn)行有效地管理。對(duì)于自動(dòng)生成的二維圖形，軟件自帶的繪圖編輯器能直接進(jìn)行編輯，這樣就可以最大限度地降低人為因素所引起的錯(cuò)誤，保證圖紙質(zhì)量，大大提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

1.5 生成各種清單

三維模型繪制好后，可以直接使用報(bào)表命令自動(dòng)生成各種清單，如構(gòu)件清單、材料清單、重量清單、表面積清單、螺栓清單、焊縫清單等。其中，表面積清單可以作為防腐、除銹、涂漆的用料量及工作量的計(jì)算依據(jù)。螺栓清單可以統(tǒng)計(jì)整個(gè)模型的螺栓使用量，根據(jù)不同規(guī)格、不同等級(jí)進(jìn)行分類，為采購和施工管理提供了準(zhǔn)確依據(jù)。焊縫清單可以作為焊工作業(yè)、無損檢測(cè)等工作的計(jì)算依據(jù)。各種清單直接支持項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到施工管理全過程。

2 Tekla Structures軟件的優(yōu)勢(shì)分析

2.1 設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性高

作為專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)軟件，其內(nèi)置的各種鋼結(jié)構(gòu)建模功能、節(jié)點(diǎn)功能，以及生成施工圖紙功能等，相比傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，大大地提升了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效率，縮短了設(shè)計(jì)周期。在三維模型中，設(shè)計(jì)人員者更容易發(fā)現(xiàn)構(gòu)件之間是否存在有連接錯(cuò)誤。由于圖紙和與報(bào)表均是以模型為基礎(chǔ)，并且根據(jù)模型的更改而自動(dòng)更新，所以它可以更好地保證鋼結(jié)構(gòu)詳圖深化設(shè)計(jì)的正確性。

2.2 方便各專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)

在轉(zhuǎn)運(yùn)站主體結(jié)構(gòu)三維模型的基礎(chǔ)上，利用軟件自帶的截面庫，可以對(duì)電纜橋架、通風(fēng)、除塵、給排水、消防等管道及支架進(jìn)行繪制，再利用碰撞校核管理器進(jìn)行碰撞校核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各專業(yè)設(shè)備之間是否存在干涉現(xiàn)象，及時(shí)糾正。

2.3 與其它軟件具有兼容性

Tekla Structures軟件支持多種數(shù)據(jù)文件格式，可以與其它軟件之間實(shí)現(xiàn)互相導(dǎo)入導(dǎo)出，比如CAD、Revit等，這樣可以發(fā)揮各軟件的特長，協(xié)同作業(yè)，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性。

2.4 為招投標(biāo)提供有利依據(jù)

在投標(biāo)報(bào)價(jià)階段，只需運(yùn)用軟件花費(fèi)很少的時(shí)間和精力對(duì)鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)站的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，不需要添加節(jié)點(diǎn)，即可利用軟件的各種清單功能，比較準(zhǔn)確地得到主體結(jié)構(gòu)的重量、各類型材的材料量、結(jié)構(gòu)表面積（用于計(jì)算涂漆工作量和油漆用量），并再此基礎(chǔ)上進(jìn)一步估算各種機(jī)械加工量、人工工作量等。利用這種方式得出的報(bào)價(jià)結(jié)果更接近工程實(shí)際，對(duì)提高中標(biāo)率有很大幫助。

3 結(jié)束語

文章中所提到的Tekla Structures軟件應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)站的設(shè)計(jì)只是Tekla Structures軟件功能的一部分，作為一款功能強(qiáng)大的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，其服務(wù)范圍涵蓋了鋼結(jié)構(gòu)建筑從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)，再到施工管理的項(xiàng)目全過程。隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的日益普遍，越來越多的用戶將參與到Tekla Structures軟件的應(yīng)用與開發(fā)，軟件的功能也將得到更進(jìn)一步地拓展。

參考文獻(xiàn)

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