摘 要：Tekla Sructures作為一款專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)深化設計軟件，如今已越來越多地應用到工程實際中。文章簡述了Tekla Sructures軟件的概況和特點，并以巴基斯坦PIBT煤和水泥輸送項目中TT02鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運站的設計過程為依托，詳細闡述了利用Tekla Sructures軟件設計鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運站的具體步驟，以及軟件的擴展應用，并在此基礎上歸納總結(jié)出Tekla Sructures軟件的優(yōu)點及應用前景。

關鍵詞：Tekla Sructures；鋼結(jié)構(gòu)；三維建模；深化設計

引言

鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運站因其自重輕、強度高，制造簡便，便于運輸與安裝，施工周期短等特點，被廣泛應用于散料輸送系統(tǒng)中。因此，如何提高鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運站設計的效率和準確性，對散料輸送系統(tǒng)的整體設計具有重要意義。

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

Tekla Structures軟件的功能主要包括3D實體結(jié)構(gòu)建模與結(jié)構(gòu)分析，3D鋼結(jié)構(gòu)細部設計、3D鋼筋混凝土設計、專案管理、自動Shop Drawing、BOM表自動生成系統(tǒng)等，它滿足了項目從結(jié)構(gòu)設計、細部設計、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)運站建模

Tekla Structures軟件可以實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)三維精準建模，打開Tekla Structures軟件，根據(jù)項目大小選擇建立一個單用戶模型，或是多用戶模型。Tekla Structures支持多個用戶同時對同一個模型進行操作，當需要開發(fā)大型項目時，可以采用團隊協(xié)作的方式進行工作，大大地提高了工作效率。

以下以我公司巴基斯坦PIBT煤和水泥輸送項目中TT02鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運站為例，詳細闡述使用Tekla Structures軟件設計鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運站的基本步驟。

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，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，為主體建模做好準備工作。

1.2 轉(zhuǎn)運站主體結(jié)構(gòu)的建立

建立各個主零部件之前，用戶需要先編制一套自己的編號體系，為的是在建模過程中按照這個編號體系來給所有的構(gòu)件賦予相應的構(gòu)件名稱，以便在后期自動生成施工圖環(huán)節(jié)，所有生成的圖紙均符合用戶自身的編號體系。編號系統(tǒng)確定好后，用戶即可按照自己的建模習慣搭建轉(zhuǎn)運站主體結(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各個零部件，方便對模型的各個部位進行辨認[4]。按照由主到次的順序，一步一步搭建模型。

1.3 節(jié)點的創(chuàng)建

Tekla Structures軟件中包含600多個常用節(jié)點，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)點時，只需在主體結(jié)構(gòu)指定位置使用節(jié)點命令，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是一個開放的系統(tǒng)，對用戶具有很高的自由度，對于常用的節(jié)點，用戶可以通過修改節(jié)點庫中常用節(jié)點的參數(shù)來創(chuàng)建成用戶自定義節(jié)點并重新命名，方便在今后的項目中直接調(diào)用。對于一些空間結(jié)構(gòu)復雜，異性的鋼結(jié)構(gòu)項目，如果需要用到節(jié)點庫中不包含的節(jié)點，用戶可以利用軟件進行二次開發(fā)，創(chuàng)造新的節(jié)點形式，以滿足各種不同類型的項目要求[6]。

1.4 生成施工圖

在生成施工圖之前，先對模型進行碰撞校核。碰撞校核可以僅對部分模型進行，也可以對整體模型進行。在確認模型的正確后就可以進行施工詳圖的自動生成了。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，可以一張一張地生成，也可以批量生成，只要全體設計人員采用相同的模板進行圖紙生成，即可保證整體項目出圖的規(guī)范性和統(tǒng)一性。Tekla Structures是一個面向?qū)ο蠹夹g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、螺栓組等都是智能目標，當需要改變設計時，只需改變模型，其它數(shù)據(jù)均相應的改變，實現(xiàn)自動更新，軟件中的圖紙列表可以對生成的圖紙進行有效地管理。對于自動生成的二維圖形，軟件自帶的繪圖編輯器能直接進行編輯，這樣就可以最大限度地降低人為因素所引起的錯誤，保證圖紙質(zhì)量，大大提高設計的準確性。

1.5 生成各種清單

三維模型繪制好后，可以直接使用報表命令自動生成各種清單，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算依據(jù)。螺栓清單可以統(tǒng)計整個模型的螺栓使用量，根據(jù)不同規(guī)格、不同等級進行分類，為采購和施工管理提供了準確依據(jù)。焊縫清單可以作為焊工作業(yè)、無損檢測等工作的計算依據(jù)。各種清單直接支持項目從設計到施工管理全過程。

2 Tekla Structures軟件的優(yōu)勢分析

2.1 設計效率和準確性高

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

2.2 方便各專業(yè)之間的協(xié)同設計

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

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現(xiàn)互相導入導出，比如CAD、Revit等，這樣可以發(fā)揮各軟件的特長，協(xié)同作業(yè)，進一步提高設計的效率和準確性。

2.4 為招投標提供有利依據(jù)

在投標報價階段，只需運用軟件花費很少的時間和精力對鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運站的主體結(jié)構(gòu)進行建模，不需要添加節(jié)點，即可利用軟件的各種清單功能，比較準確地得到主體結(jié)構(gòu)的重量、各類型材的材料量、結(jié)構(gòu)表面積（用于計算涂漆工作量和油漆用量），并再此基礎上進一步估算各種機械加工量、人工工作量等。利用這種方式得出的報價結(jié)果更接近工程實際，對提高中標率有很大幫助。

3 結(jié)束語

文章中所提到的Tekla Structures軟件應用于鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運站的設計只是Tekla Structures軟件功能的一部分，作為一款功能強大的鋼結(jié)構(gòu)設計軟件，其服務范圍涵蓋了鋼結(jié)構(gòu)建筑從概念設計到詳細設計，再到施工管理的項目全過程。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軟件的應用與開發(fā)，軟件的功能也將得到更進一步地拓展。

參考文獻

[1]馬山玉.鋼結(jié)構(gòu)深化設計軟件Tekla Structure應用綜述[J].山西建筑，2010，36（6）：56-57.

[2]唐建華，于海燕，李樂.Tekla Structures在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應用[J].安裝，2012（5）：48-50.

[3]付愛華，楊鐵建. Tekla Structures軟件在鋼結(jié)構(gòu)工程深化設計中的應用[J].水泥技術，2012（2）：92-94.

[4]曹毅.BIM標準的現(xiàn)狀及其發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應用，2013（29）：27.

[5]陽舒華.BIM在結(jié)構(gòu)施工圖設計階段的應用及案例分析[J].土木建筑工程信息技術，2013（2）：64-69.

[6]陳振明，張耀林，黃冬平.Tekla Structures軟件在CCTV主樓鋼結(jié)構(gòu)深化設計中的應用[J].施工技術，2008（8）：34-35.