Tekla在鋼結(jié)構(gòu)工程深化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

盧巧玲

摘 要：為了保證鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及應(yīng)用有更好的效果，工作人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到Tekla對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案規(guī)劃以及應(yīng)用的強(qiáng)大推動(dòng)作用，并能結(jié)合實(shí)際的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作制定相應(yīng)的應(yīng)用方案，充分發(fā)揮出Tekla的各項(xiàng)功能。本文就Tekla在現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；建筑；設(shè)計(jì)；Tekla程序

鋼結(jié)構(gòu)已成為現(xiàn)代建筑建造中的關(guān)鍵組成部分，對(duì)于強(qiáng)化建筑物的承重能力、抗震能力、展現(xiàn)建筑物的多種設(shè)計(jì)功能等方面都有著巨大作用。但是在鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的階段中，由于建筑物的整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，各種受力分析以及鋼結(jié)構(gòu)連接計(jì)算難度偏大，因此有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一些設(shè)計(jì)方面的問題，不僅使得鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作效率較低，同時(shí)也導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作出錯(cuò)率較高，進(jìn)而影響到了鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展，為此現(xiàn)代的設(shè)計(jì)單位通常會(huì)采用Tekla來進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1 Tekla概述

近年來，國(guó)內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)建筑迅猛發(fā)展，越來越多的建筑開始使用鋼結(jié)構(gòu)來建造。鋼結(jié)構(gòu)詳圖深化設(shè)計(jì)原始的手工拆圖、平面出圖越來越不能滿足需要，速度慢、出錯(cuò)率高、精度差嚴(yán)重制約了工程的進(jìn)度和質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖深化設(shè)計(jì)停留在二維的autocad等軟件階段，依靠人腦想象建筑在空間中的形式，稍有不慎就很容易出錯(cuò)，導(dǎo)致安裝時(shí)發(fā)生碰撞干涉或無法連接，從而影響工程的進(jìn)度和質(zhì)量。

由此，Tekla公司出品了TeklaStructures軟件。其功能包括實(shí)體建模，結(jié)構(gòu)分析，鋼結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)，鋼筋混凝土設(shè)計(jì)，專案管理，自動(dòng)ShoopDrawing，BOM報(bào)表自動(dòng)生成。3D模型包含了設(shè)計(jì)、制造，安裝的全部信息，所有的圖紙和報(bào)告完全整合在模型中產(chǎn)生一致的輸出文件，讓設(shè)計(jì)者可以在短時(shí)間內(nèi)做出更正確的設(shè)計(jì)。

基于TeklaStructures3D建模功能，TeklaStructures能以快捷有效的方式幫助鋼結(jié)構(gòu)施工單位解決構(gòu)工程從前期投標(biāo)工作到實(shí)際生產(chǎn)及現(xiàn)場(chǎng)安裝的各種各樣的實(shí)際問題。

2 Tekla在鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 Tekla在設(shè)計(jì)方案審核階段的應(yīng)用

在過去對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的審核工作中，工作人員需要面對(duì)的是平面、固化的審計(jì)方案，而鋼結(jié)構(gòu)的審核工作不僅要考慮到這一結(jié)構(gòu)承重情況，同時(shí)還要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)各部分的銜接可行性以及合理性進(jìn)行分析，因此平面構(gòu)圖在無形中為鋼結(jié)構(gòu)的審核工作帶來了難度。而Tekla的一大優(yōu)勢(shì)就是將原本平面、固化的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)換成三維立體化的圖形，讓審核人員能更加直觀的看到鋼結(jié)構(gòu)的全貌，從而提升審核工作的質(zhì)量。另外，Tekla還有著強(qiáng)大的處理能力，能根據(jù)使用者的具體要求對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析、簡(jiǎn)化，從而為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的審核工作提供良好基礎(chǔ)。

其次，在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審核的時(shí)候，其中一個(gè)比較重要的內(nèi)容就是對(duì)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的整體造價(jià)進(jìn)行核算，從而確定項(xiàng)目的可行性，并根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程建造總量規(guī)劃出項(xiàng)目的建造計(jì)劃。但在過去對(duì)鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的審計(jì)中，由于平面設(shè)計(jì)方案帶有一定的抽象性，尤其是鋼結(jié)構(gòu)工程的局部設(shè)計(jì)構(gòu)造展現(xiàn)的不夠詳細(xì)，因此會(huì)對(duì)工程總量的和核算帶來難度。而在使用了Tekla之后，就能在工程量計(jì)算中準(zhǔn)確的把控好工程中每一部分的細(xì)節(jié)，從而保證項(xiàng)目建造總量計(jì)算的精確。

另外，Tekla對(duì)于招投標(biāo)階段中的建設(shè)單位也有較大益處，在過去建設(shè)單位講解建造方案、建造理念的時(shí)候常以平面設(shè)計(jì)方案圖紙作為講解模板，但由于平面模板局限性的影響，在展現(xiàn)的時(shí)候未能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，當(dāng)運(yùn)用了Tekla之后，就能結(jié)合現(xiàn)代數(shù)字模型技術(shù)，將鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以及建造過程以動(dòng)態(tài)動(dòng)畫的形式展現(xiàn)出來，讓人更為了解。

2.2工廠制造鋼結(jié)構(gòu)階段中Tekla的運(yùn)用

在生產(chǎn)工廠根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，其中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是對(duì)制造原材料的采購(gòu)，既需要保證鋼結(jié)構(gòu)制造所需要原材料的充足，同時(shí)又要控制好原材的采購(gòu)量，避免出現(xiàn)原材料浪費(fèi)。因此在制造工廠進(jìn)行采購(gòu)的時(shí)候，通常會(huì)實(shí)現(xiàn)制定采購(gòu)計(jì)劃，分批次進(jìn)行采購(gòu)，但是在實(shí)際的采購(gòu)工作中，由于采購(gòu)人員自身對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案解讀不夠細(xì)致，或者是設(shè)計(jì)方案本身存在的一些因素影響，導(dǎo)致采購(gòu)計(jì)劃出現(xiàn)偏差，這不僅會(huì)影響到項(xiàng)目的生產(chǎn)制造進(jìn)度，還有可能會(huì)影響到鋼結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。另外，在現(xiàn)代的鋼結(jié)構(gòu)制造階段中，一些特殊的鋼結(jié)構(gòu)對(duì)制造材質(zhì)的要求較高，需要單獨(dú)進(jìn)行采購(gòu)，并且采購(gòu)所需要的周期也比較長(zhǎng)，如果對(duì)這一類材料的采購(gòu)出現(xiàn)了問題，那么就會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的制造產(chǎn)生更大的影響。

而通過在制定采購(gòu)計(jì)劃的階段中運(yùn)用Tekla，那么就能將鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案從整體到細(xì)節(jié)全都詳細(xì)的展現(xiàn)在采購(gòu)人員的眼前，并通過將鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化成三維立體類型的模型，讓采購(gòu)計(jì)劃制定人員能準(zhǔn)確的進(jìn)行測(cè)算。同時(shí)在Tekla不斷發(fā)展完善中，這一程序已經(jīng)跟能對(duì)三維建模進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，根據(jù)材料數(shù)量、特性生成相應(yīng)的表格，使鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)材料的采購(gòu)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化以及電子化。

在將鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)變成實(shí)際成品的時(shí)候還有一個(gè)關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)，也就是技術(shù)人員和生產(chǎn)、制造工人之間的溝通，一些特殊的鋼結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方案較為復(fù)雜，即便是技術(shù)人員和工人進(jìn)行深入交流，有時(shí)也難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的制造出現(xiàn)問題。而在和生產(chǎn)工人溝通時(shí)候使用Tekla后，就能在結(jié)合形象立體的三維鋼結(jié)構(gòu)展示來讓生產(chǎn)工人更加直觀的了解生產(chǎn)難點(diǎn)，這樣也能保證鋼結(jié)構(gòu)從框架到細(xì)節(jié)全都有良好的質(zhì)量。

2.3 Tekla在工廠生產(chǎn)中的應(yīng)用

Tekla能準(zhǔn)確、快速的出圖。在模型建好后，就可以直接從模型生產(chǎn)相對(duì)應(yīng)的構(gòu)建和零件圖，從立體到平面，打破了從平面到立體的模式，與傳統(tǒng)的CAD出圖鋼結(jié)構(gòu)詳圖相比，速度快，準(zhǔn)確率高。Tekla的圖紙功能除了能顯示構(gòu)件圖的基本屬性外，Tekla還可以根據(jù)項(xiàng)目和工廠的要求，自定義圖紙的圖框模板，例如構(gòu)件所在的區(qū)域，標(biāo)高，安裝方向等，這不僅讓工廠生產(chǎn)時(shí)了解構(gòu)件的相關(guān)信息，為現(xiàn)場(chǎng)安裝提供了便利，極大的方便了工人的生產(chǎn)和施工。endprint

Tekla的報(bào)表功能對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)也很重要，它可以利用自定義報(bào)表的模板，生成我們所需要的報(bào)表。例如在加工時(shí)我們就可以生成構(gòu)件清單，讓生產(chǎn)部門了解生產(chǎn)任務(wù)的多少，根據(jù)生產(chǎn)能力去安排生產(chǎn)計(jì)劃；在班組領(lǐng)成對(duì)應(yīng)的零件清單，讓下料車間和加工車間通過清單了解零件的去向；在零件涂裝的時(shí)候還可以成構(gòu)件的的表面積清單，這樣也就可以指導(dǎo)涂裝車間進(jìn)行涂裝生產(chǎn)；在零件切割下料的過程中，Tekla可以將生成的NC文件與套料軟件進(jìn)行結(jié)合，生成數(shù)控切割機(jī)切割程序，進(jìn)行零件的切割，同時(shí)它還可以直接將模型中生成的NC文件直接輸入到FICEP設(shè)備中，讓機(jī)器自己識(shí)別加工零件，真正的實(shí)現(xiàn)了模型和FICEP設(shè)備的對(duì)接。

2.4 Tekla在施工管理工作上的應(yīng)用

近些年建筑施工管理中出現(xiàn)一個(gè)新名詞：建筑信息模型。它是以三維數(shù)字的工程數(shù)據(jù)模型，是對(duì)該工程項(xiàng)目信息的詳盡表達(dá)。建筑信息模型是數(shù)字技術(shù)在建筑工程中的直接應(yīng)用，以解決建筑工程在軟件中的描述問題，使設(shè)計(jì)人員和工程技術(shù)人員能夠?qū)Ω鞣N建筑信息作出正確的處理，并為協(xié)同工作提供基礎(chǔ)。

2.5 Tekla在現(xiàn)場(chǎng)安裝過程中的應(yīng)用

工廠在構(gòu)件發(fā)貨時(shí)，我們可以生成構(gòu)件的區(qū)域標(biāo)高清單，這樣可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝區(qū)域?qū)?duì)應(yīng)的的構(gòu)件發(fā)貨，同時(shí)在構(gòu)件的區(qū)域清單中也可以包括構(gòu)件的體積和重量，這樣對(duì)構(gòu)件的打包運(yùn)輸提供了依據(jù)，合理安排運(yùn)輸車輛的規(guī)格大小、數(shù)量，使得運(yùn)輸費(fèi)用更加經(jīng)濟(jì)合理。

Tekla模型可以使現(xiàn)場(chǎng)安裝工人了解工程結(jié)構(gòu)形式，方便制作安裝方案，及了解安裝順序，提高了工程質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

在鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目的投標(biāo)、設(shè)計(jì)、深化、加工和安裝的每一個(gè)環(huán)節(jié)中，可以感受到TeklaStructures帶來的快捷及方便。同時(shí)TeklaStructures又是一種應(yīng)用與設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率和大量減少風(fēng)險(xiǎn)。它是引領(lǐng)建筑業(yè)信息技術(shù)走向更高層次的一種新技術(shù)，它的廣泛應(yīng)用，必將推動(dòng)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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