1.鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)工程目前在國內(nèi)各類建筑工程中得到廣泛運(yùn)用，建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。任何一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)出圖分施工設(shè)計(jì)圖和施工詳圖兩個(gè)階段， 施工詳圖通常由鋼結(jié)構(gòu)制造公司根據(jù)設(shè)計(jì)圖編制。把設(shè)計(jì)單位提供的設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)化為滿足工廠制作加工和現(xiàn)場安裝而進(jìn)一步深化的過程就是鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖。它按照設(shè)計(jì)要求，通過圖形、線條、尺寸和說明等，用技術(shù)語言向制造者表達(dá)制造各種類型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件所必須的數(shù)據(jù)和說明，詳細(xì)的指出切割、打孔的方式，及怎樣用螺栓、焊縫將構(gòu)件連接，并考慮運(yùn)輸和安裝能力確定構(gòu)件的分段和拼裝節(jié)點(diǎn)。施工詳圖深度須能滿足車間直接制造加工， 不完全相同的構(gòu)件須單獨(dú)繪制，并應(yīng)有詳細(xì)的材料表。每個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程有眾多構(gòu)件在現(xiàn)場組裝而成，每個(gè)構(gòu)件必須正確的安裝在指定的位置上，簡潔高效的詳圖構(gòu)件編號標(biāo)識系統(tǒng)，可以有序地指導(dǎo)制作、運(yùn)輸、安裝，因此鋼結(jié)構(gòu)詳圖已成為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)活動(dòng)的中心，它展示了工程技術(shù)的發(fā)展水平。

2.Tekla Structures簡介

2008年為了保證工程質(zhì)量以及設(shè)計(jì)進(jìn)度能按時(shí)完成，我們引進(jìn)三維深化設(shè)計(jì)軟件Tekla Structures，Tekla Structures是一款功能十分強(qiáng)大的三維真實(shí)模擬軟件，除了被廣泛的高效率使用在外形或桿件截面較規(guī)則的廠房、民用高層、框架等項(xiàng)目外，還可以充分利用Tekla Structures直觀、作為數(shù)字化真實(shí)模擬進(jìn)行不規(guī)則外形結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計(jì)。Tekla Structures是芬蘭Tekla 公司開發(fā)的鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)軟件，它是通過首先創(chuàng)建三維模型以后自動(dòng)生成鋼結(jié)構(gòu)詳圖和各種報(bào)表。由于圖紙與報(bào)表均以模型為準(zhǔn)，而在三維模型中操縱者很容易發(fā)現(xiàn)構(gòu)件之間連接有無錯(cuò)誤，所以它保證了鋼結(jié)構(gòu)詳圖深化設(shè)計(jì)中構(gòu)件之間的正確性。同時(shí)Tekla Structures 自動(dòng)生成的各種報(bào)表和接口文件（數(shù)控切割文件），可以服務(wù)（或在設(shè)備直接使用）于整個(gè)工程。它創(chuàng)建了新方式的信息管理和實(shí)時(shí)協(xié)作。Tekla 公司在提供革新性和創(chuàng)造性的軟件解決方案處于世界領(lǐng)先的地位。Tekla產(chǎn)品行銷60多個(gè)國家和地區(qū)，在全世界擁有成千上萬個(gè)用戶。Tekla Structures是世界通用的鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)軟件，使用了它就奠定了與國際接軌的基礎(chǔ)。事實(shí)上已經(jīng)有相當(dāng)數(shù)量的用戶提出必須用Tekla Structures建模出圖， 盡快掌握和使Tekla Structures已是我們首要任務(wù)。

3.建模和出圖

Tekla Structures是一個(gè)三維智能鋼結(jié)構(gòu)模擬、詳圖的軟件包。用戶可以在一個(gè)虛擬的空間中搭建一個(gè)完整的鋼結(jié)構(gòu)模型，模型中不僅包括零部件的幾何尺寸也包括了材料規(guī)格、橫截面、節(jié)點(diǎn)類型、材質(zhì)、用戶批注語等在內(nèi)的所有信息。而且可以用不同的顏色表示各個(gè)零部件，它有用鼠標(biāo)連續(xù)旋轉(zhuǎn)功能，用戶可以從不同方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)的觀看模型中任意零部位。這樣觀看起來更加直觀，檢查人員很方便的發(fā)現(xiàn)模型中各桿件空間的邏輯關(guān)系有無錯(cuò)誤。在創(chuàng)建模型時(shí)操作者可以在3D視圖中創(chuàng)建輔助點(diǎn)再輸入桿件，也可以在平面視圖中搭建。Tekla Structures中包含了600多個(gè)常用節(jié)點(diǎn)，在創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)時(shí)非常方便。只需點(diǎn)取某節(jié)點(diǎn)填寫好其中參數(shù)，然后選主部件次部件既可，并可以隨時(shí)查詢所有制造及安裝的相關(guān)信息。能隨時(shí)校核選中的幾個(gè)部件是否發(fā)生了碰撞。模型能自動(dòng)生成所需要的圖形、報(bào)告清單所需的輸入數(shù)據(jù)。所有信息可以儲存在模型的數(shù)據(jù)庫內(nèi)。當(dāng)需要改變設(shè)計(jì)時(shí)，只需改變模型，其它數(shù)據(jù)均相應(yīng)的改變，因此可以輕而易舉地創(chuàng)建新圖形文件及報(bào)告。

Tekla Structures是一個(gè)基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的智能軟件包， 這就是說模型中所有元素包括梁、柱、板、節(jié)點(diǎn)螺栓等都是智能目標(biāo)，即當(dāng)梁的屬性改變時(shí)相鄰的節(jié)點(diǎn)也自動(dòng)改變。零件安裝及總體布置圖都相應(yīng)改變。Tekla Structures自帶的繪圖編輯器能對圖形進(jìn)行編輯。這樣就可以使人為所引起的錯(cuò)誤降低到最低限度。Tekla Structures是一個(gè)開放的系統(tǒng)，可以創(chuàng)建自己的節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)類型添加到Tekla Structures中去。在確認(rèn)模型正確后就可以創(chuàng)建施工詳圖了。Tekla Structures可以自動(dòng)生成的構(gòu)件詳圖和零件詳圖，其中構(gòu)件詳圖還需要在AutoCAD進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，以供裝配、和加工工段使用；零件圖可以直接或經(jīng)轉(zhuǎn)化后，得到數(shù)控切割機(jī)所需的文件，實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工自動(dòng)化。雖然我們數(shù)控設(shè)備不多，不可能全部零件完全由數(shù)據(jù)設(shè)備加工，相信在不久的將來一定會給我們的生產(chǎn)帶來革命性的改變。

模型還可以自動(dòng)生成某些報(bào)表，如螺栓報(bào)表、構(gòu)件表面積報(bào)表、構(gòu)件報(bào)表、材料報(bào)表。其中螺栓報(bào)表可以統(tǒng)計(jì)出整個(gè)模型中不同長度、等級的螺栓總量；構(gòu)件表面積報(bào)表可以根據(jù)它估算油漆使用量；材料報(bào)表可以估算每種規(guī)格的鋼材使用量。報(bào)表能夠服務(wù)于整個(gè)工程，是今后工程預(yù)算、工程管理的重要依據(jù)，用戶可以根據(jù)自己的需要定制一些報(bào)表。

4.在深化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例

作為Tekla Structures應(yīng)用最廣泛的鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)領(lǐng)域，軟件能夠進(jìn)行的三維實(shí)體模擬優(yōu)勢使現(xiàn)場拼裝的工作在深化期間就可以用軟件進(jìn)行真實(shí)的模擬，確保實(shí)際工程安裝中的安裝質(zhì)量和安裝進(jìn)度的實(shí)施。

應(yīng)用實(shí)例一 大唐府谷空冷

應(yīng)用實(shí)例二 印度APL45m避雷針

應(yīng)用實(shí)例三 鋼梯

5.在實(shí)際應(yīng)用中存在的一部分問題及其解決方法

Tekla Structures是一個(gè)很好的軟件，但應(yīng)用于我鋼構(gòu)公司的實(shí)際生產(chǎn)中還有些我們沒有預(yù)知的問題。

（1）Tekla Structures對硬件的要求較高，我廠僅是按最基本的要求配置的，使用時(shí)模型稍微大些就會運(yùn)轉(zhuǎn)速度慢頻繁死機(jī)。

（2）創(chuàng)建構(gòu)件圖后，有的自動(dòng)生成的圖紙會以次構(gòu)件來標(biāo)注尺寸或以次構(gòu)件來編號。圖面顯得非常亂，人工編輯圖的工作量相應(yīng)的加大。

（3）創(chuàng)建構(gòu)件的圖紙，有的構(gòu)件與另一相距很遠(yuǎn)的構(gòu)件連在一起出圖。

（4）在Tekla Structures圖紙界面下構(gòu)件詳圖中有些內(nèi)容如局部剖面圖、坡口形式圖、全熔透焊接范圍、圖號等，無法編輯或編輯步驟較繁瑣。

針對以上問題我們采取了相應(yīng)的措施：

（1）對于計(jì)算機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度慢，我們解決的方法是遇到較大的工程，我們采取將工程分成若干個(gè)部分，分配的原則是每個(gè)部分之間的連接盡量少。每一部分由不同的人分別來做，且使用不同的狀態(tài)號來搭建模型。這樣來盡量減小每個(gè)模型的大小，提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。當(dāng)每個(gè)部分都搭建完畢后，將模型所有部分復(fù)制合并到一處，在三維視圖中審核各個(gè)部分連接的正確性（也可以將兩個(gè)彼此間有連接的部分復(fù)制合并到一處來審核連接的部分）。當(dāng)確認(rèn)各部分都正確后，再以各部分的模型分別出圖。

（2）以次構(gòu)件標(biāo)注的原因主要是創(chuàng)建焊接時(shí)操作者誤將次構(gòu)件與主構(gòu)件的選取順序選反了。解決的方法是，在建焊接前要首先查詢構(gòu)件的主構(gòu)件，之后再創(chuàng)建焊接。創(chuàng)建焊接時(shí)必須先選取主構(gòu)件再選取次構(gòu)件。

（3）兩構(gòu)件連接在一起出圖的原因是，誤將它們的零件焊在一起了。此時(shí)模型中的焊接很多，要想找到焊接它們的焊接非常不容易。解決的方法是在模型中將顯示屬性中焊接過濾掉，既模型中不顯示焊縫。再將該構(gòu)件不需出圖的部分刪除、取消上一步操作，被刪除的部分和焊接它們的焊縫就會顯示出來， 將焊接刪除，兩構(gòu)件就會分別出圖了。查詢構(gòu)件的方法是：在模型中，按住“Alt”鍵，用鼠標(biāo)點(diǎn)取構(gòu)件中的零件，處在同一構(gòu)件的所有零件就會高亮顯示。

（4）在Tekla Structures圖紙界面下無法編輯的內(nèi)容，解決的方法是，將構(gòu)件圖轉(zhuǎn)化到AutoCAD中，在AutoCAD編輯這些內(nèi)容較方便。用AutoCAD與Tekla Structures相接合，各取其長處就能達(dá)到事半功倍的效果。

6.使用情況

自2008年引進(jìn)Tekla Structures以來，在多個(gè)工程項(xiàng)目中采用Tekla Structures 建模、出圖。它大大降低了施工詳圖中的錯(cuò)誤，細(xì)化了構(gòu)件圖、零件圖，相比之下降低了各工序操作工識圖能力的要求，收到了良好的效果。

根據(jù)上述建筑結(jié)構(gòu)的特殊性，傳統(tǒng)的平面軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)深化變得非常困難，并且還有很多地方不能夠進(jìn)行詳細(xì)考慮。但是通過Xsteel進(jìn)行1：1的三維建模設(shè)計(jì)，就很容易解決設(shè)計(jì)上的難題，并且能夠有效的提高工作效率。把各個(gè)三維節(jié)點(diǎn)通過模型進(jìn)行組裝，并按照建設(shè)結(jié)構(gòu)本身進(jìn)行空間放大，把主框架與夾層梁與支撐系統(tǒng)進(jìn)行搭建好來，按節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深化各個(gè)鋼結(jié)構(gòu)。把梁柱與梁柱之間進(jìn)行連接，并把吊柱相連，把端點(diǎn)部分的結(jié)構(gòu)骨架進(jìn)行放大，就能夠完成每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的成樣，最后查看三維圖是否符合實(shí)際的建筑需求。

把主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成之后，就能夠把檁條與墻筋以及窗框在三維軟件進(jìn)行進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。Xsteel軟件給人們提供較大的結(jié)構(gòu)文件與節(jié)點(diǎn)，對于非標(biāo)準(zhǔn)的Z 型、C 型檁條，還能夠在自定義的截圖庫里得到解決。如果有必要的話，可以深化已經(jīng)完成好的Xsteel模型，生成供工人加工的鋼結(jié)構(gòu)元件圖與零件圖，通過系統(tǒng)得出相對應(yīng)的值，準(zhǔn)確的得到用鋼的具體的量，以及各類鋼材的材料用料表，通過Xsteel軟件也能夠在生成好的AutoCAD里進(jìn)行布置平面立體圖以及剖面圖，進(jìn)一步的制造出節(jié)點(diǎn)的樣品。Xsteel軟件還能夠在已經(jīng)完成的模型基礎(chǔ)上，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的深化設(shè)計(jì)。