Tekla在鋼結構工程深化設計中的應用

盧巧玲

摘 要：為了保證鋼結構的設計以及應用有更好的效果，工作人員應認識到Tekla對鋼結構設計方案規劃以及應用的強大推動作用，并能結合實際的鋼結構設計工作制定相應的應用方案，充分發揮出Tekla的各項功能。本文就Tekla在現代鋼結構項目設計階段中的應用進行了分析。

關鍵詞：鋼結構；建筑；設計；Tekla程序

鋼結構已成為現代建筑建造中的關鍵組成部分，對于強化建筑物的承重能力、抗震能力、展現建筑物的多種設計功能等方面都有著巨大作用。但是在鋼結構進行設計的階段中，由于建筑物的整體結構較為復雜，各種受力分析以及鋼結構連接計算難度偏大，因此有時候會出現一些設計方面的問題，不僅使得鋼結構設計工作效率較低，同時也導致設計工作出錯率較高，進而影響到了鋼結構建筑的發展，為此現代的設計單位通常會采用Tekla來進行鋼結構項目設計質量。

1 Tekla概述

近年來，國內的鋼結構建筑迅猛發展，越來越多的建筑開始使用鋼結構來建造。鋼結構詳圖深化設計原始的手工拆圖、平面出圖越來越不能滿足需要，速度慢、出錯率高、精度差嚴重制約了工程的進度和質量。鋼結構施工詳圖深化設計停留在二維的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，導致安裝時發生碰撞干涉或無法連接，從而影響工程的進度和質量。

由此，Tekla公司出品了TeklaStructures軟件。其功能包括實體建模，結構分析，鋼結構細部設計，鋼筋混凝土設計，專案管理，自動ShoopDrawing，BOM報表自動生成。3D模型包含了設計、制造，安裝的全部信息，所有的圖紙和報告完全整合在模型中產生一致的輸出文件，讓設計者可以在短時間內做出更正確的設計。

基于TeklaStructures3D建模功能，TeklaStructures能以快捷有效的方式幫助鋼結構施工單位解決構工程從前期投標工作到實際生產及現場安裝的各種各樣的實際問題。

2 Tekla在鋼結構深化設計中的應用

2.1 Tekla在設計方案審核階段的應用

在過去對鋼結構設計方案的審核工作中，工作人員需要面對的是平面、固化的審計方案，而鋼結構的審核工作不僅要考慮到這一結構承重情況，同時還要對鋼結構各部分的銜接可行性以及合理性進行分析，因此平面構圖在無形中為鋼結構的審核工作帶來了難度。而Tekla的一大優勢就是將原本平面、固化的鋼結構設計方案轉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構的全貌，從而提升審核工作的質量。另外，Tekla還有著強大的處理能力，能根據使用者的具體要求對設計方案進行分析、簡化，從而為鋼結構設計方案的審核工作提供良好基礎。

其次，在對鋼結構設計方案進行審核的時候，其中一個比較重要的內容就是對整個鋼結構的整體造價進行核算，從而確定項目的可行性，并根據鋼結構工程建造總量規劃出項目的建造計劃。但在過去對鋼結構項目的審計中，由于平面設計方案帶有一定的抽象性，尤其是鋼結構工程的局部設計構造展現的不夠詳細，因此會對工程總量的和核算帶來難度。而在使用了Tekla之后，就能在工程量計算中準確的把控好工程中每一部分的細節，從而保證項目建造總量計算的精確。

另外，Tekla對于招投標階段中的建設單位也有較大益處，在過去建設單位講解建造方案、建造理念的時候常以平面設計方案圖紙作為講解模板，但由于平面模板局限性的影響，在展現的時候未能達到預期的目標，當運用了Tekla之后，就能結合現代數字模型技術，將鋼結構項目的設計以及建造過程以動態動畫的形式展現出來，讓人更為了解。

2.2工廠制造鋼結構階段中Tekla的運用

在生產工廠根據鋼結構設計方案進行生產的時候，其中一個關鍵環節就是對制造原材料的采購，既需要保證鋼結構制造所需要原材料的充足，同時又要控制好原材的采購量，避免出現原材料浪費。因此在制造工廠進行采購的時候，通常會實現制定采購計劃，分批次進行采購，但是在實際的采購工作中，由于采購人員自身對鋼結構設計方案解讀不夠細致，或者是設計方案本身存在的一些因素影響，導致采購計劃出現偏差，這不僅會影響到項目的生產制造進度，還有可能會影響到鋼結構的整體質量。另外，在現代的鋼結構制造階段中，一些特殊的鋼結構對制造材質的要求較高，需要單獨進行采購，并且采購所需要的周期也比較長，如果對這一類材料的采購出現了問題，那么就會對鋼結構的制造產生更大的影響。

而通過在制定采購計劃的階段中運用Tekla，那么就能將鋼結構設計方案從整體到細節全都詳細的展現在采購人員的眼前，并通過將鋼結構設計方案轉化成三維立體類型的模型，讓采購計劃制定人員能準確的進行測算。同時在Tekla不斷發展完善中，這一程序已經跟能對三維建模進行自動計算，根據材料數量、特性生成相應的表格，使鋼結構生產材料的采購實現現代化以及電子化。

在將鋼結構設計方案轉變成實際成品的時候還有一個關鍵性的環節，也就是技術人員和生產、制造工人之間的溝通，一些特殊的鋼結構部件的設計設計方案較為復雜，即便是技術人員和工人進行深入交流，有時也難以達到預期目標，導致鋼結構的制造出現問題。而在和生產工人溝通時候使用Tekla后，就能在結合形象立體的三維鋼結構展示來讓生產工人更加直觀的了解生產難點，這樣也能保證鋼結構從框架到細節全都有良好的質量。

2.3 Tekla在工廠生產中的應用

Tekla能準確、快速的出圖。在模型建好后，就可以直接從模型生產相對應的構建和零件圖，從立體到平面，打破了從平面到立體的模式，與傳統的CAD出圖鋼結構詳圖相比，速度快，準確率高。Tekla的圖紙功能除了能顯示構件圖的基本屬性外，Tekla還可以根據項目和工廠的要求，自定義圖紙的圖框模板，例如構件所在的區域，標高，安裝方向等，這不僅讓工廠生產時了解構件的相關信息，為現場安裝提供了便利，極大的方便了工人的生產和施工。endprint

Tekla的報表功能對指導生產也很重要，它可以利用自定義報表的模板，生成我們所需要的報表。例如在加工時我們就可以生成構件清單，讓生產部門了解生產任務的多少，根據生產能力去安排生產計劃；在班組領成對應的零件清單，讓下料車間和加工車間通過清單了解零件的去向；在零件涂裝的時候還可以成構件的的表面積清單，這樣也就可以指導涂裝車間進行涂裝生產；在零件切割下料的過程中，Tekla可以將生成的NC文件與套料軟件進行結合，生成數控切割機切割程序，進行零件的切割，同時它還可以直接將模型中生成的NC文件直接輸入到FICEP設備中，讓機器自己識別加工零件，真正的實現了模型和FICEP設備的對接。

2.4 Tekla在施工管理工作上的應用

近些年建筑施工管理中出現一個新名詞：建筑信息模型。它是以三維數字的工程數據模型，是對該工程項目信息的詳盡表達。建筑信息模型是數字技術在建筑工程中的直接應用，以解決建筑工程在軟件中的描述問題，使設計人員和工程技術人員能夠對各種建筑信息作出正確的處理，并為協同工作提供基礎。

2.5 Tekla在現場安裝過程中的應用

工廠在構件發貨時，我們可以生成構件的區域標高清單，這樣可以根據現場安裝區域將對應的的構件發貨，同時在構件的區域清單中也可以包括構件的體積和重量，這樣對構件的打包運輸提供了依據，合理安排運輸車輛的規格大小、數量，使得運輸費用更加經濟合理。

Tekla模型可以使現場安裝工人了解工程結構形式，方便制作安裝方案，及了解安裝順序，提高了工程質量。

3 結束語

在鋼結構工程項目的投標、設計、深化、加工和安裝的每一個環節中，可以感受到TeklaStructures帶來的快捷及方便。同時TeklaStructures又是一種應用與設計、建造、管理的數字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環境，可以使建筑工程在整個進程中顯著提高效率和大量減少風險。它是引領建筑業信息技術走向更高層次的一種新技術，它的廣泛應用，必將推動我國鋼結構建筑行業的技術進步和快速發展。

參考文獻：

[1]徐占發鋼結構施工華中科技大學出版社2010.

[2]徐偉現代鋼結構工程施工中國建筑工業出版社2006.

[3]李慧民工程經濟與項目管理中國建筑工業出版社2009.endprint