Tekla Structure軟件在《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程中的應(yīng)用

張婉

1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理教學(xué)現(xiàn)狀

隨著我國鋼結(jié)構(gòu)的興起，許多高職院校開辦了鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)專業(yè)，而鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理對(duì)于建筑工程技術(shù)（鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)方向）專業(yè)學(xué)生來說，是一門必修的專業(yè)課?！朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程中理論部分的敘述過于詳細(xì)，計(jì)算公式較多，計(jì)算簡(jiǎn)圖也大多數(shù)以二維平面圖形為主，具有設(shè)計(jì)原理復(fù)雜、抽象概念較多、計(jì)算量大、工程實(shí)踐性較強(qiáng)等特點(diǎn)[1]。使得大部分學(xué)生理解較困難。尤其是在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)連接部分設(shè)計(jì)原理的理解方面。為了讓學(xué)生更直觀、更深刻的理解該部分教學(xué)內(nèi)容，需要采用一些教學(xué)手段。目前多采用的多媒體教學(xué)中，PPT內(nèi)容表現(xiàn)形式僅僅局限于文字和圖片，不夠形象生動(dòng)，缺少必要的動(dòng)畫，錄像等演示過程，不能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)所授知識(shí)的理解[2]。鑒于此情況，考慮用Tekla Structure軟件的建模功能做一些鋼結(jié)構(gòu)連接及連接構(gòu)造的模型，可以在教學(xué)期間展示給學(xué)生，方便學(xué)生從任何角度觀察，更容易理解掌握。

2 連接節(jié)點(diǎn)的建模過程

BIM（Building Information Modeling）是建筑信息模型的簡(jiǎn)稱。它是信息模型在建設(shè)工程行業(yè)的一種應(yīng)用，BIM技術(shù)是創(chuàng)建并利用信息化模型對(duì)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)全過程管理、優(yōu)化的方法與工具。[3]這幾年BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來越多，因此，結(jié)合BIM技術(shù)使用Tekla Structure軟件對(duì)鋼結(jié)構(gòu)連接部分內(nèi)容進(jìn)行建模，可以方便地、直觀地觀察連接節(jié)點(diǎn)上節(jié)點(diǎn)板的尺寸、放置形式、螺栓數(shù)量及擺放形式。通過Tekla Structure軟件建立模型可以使教學(xué)更貼近實(shí)際工程，使學(xué)生更容易理解?？梢詫⑷S實(shí)體展現(xiàn)在學(xué)生面前，達(dá)到黑板及PPT圖片無法實(shí)現(xiàn)的效果。

2.1 建模過程

Tekla Structure軟件是一款集建模、出圖為一體的深化設(shè)計(jì)軟件，應(yīng)用它的建模功能可以方便、快捷地完成鋼結(jié)構(gòu)連接部分內(nèi)容及連接構(gòu)造的三維計(jì)算簡(jiǎn)圖的繪制。

（1）打開 Tekla Structure 軟件，在界面上選擇“China”、“完全”。如圖 1所示。

（2）新建一個(gè)模型，將模型名稱存為“鋼結(jié)構(gòu)連接”。方便下次打開使用模型。如圖2所示。

（3）在平面上創(chuàng)建柱。柱的尺寸按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課本上的要求進(jìn)行修改，可以通過更改柱的屬性選擇截面合適的柱進(jìn)行教學(xué)，例如：工字形截面、箱形截面等，也可通過更改等級(jí)來改變柱子的顏色。

（4）在柱子翼緣平面上創(chuàng)建連接板。連接板的尺寸按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課本上的要求進(jìn)行修改，可以通過更改連接板的屬性選擇合適的連接板進(jìn)行教學(xué)，也可通過更改等級(jí)來改變連接板的顏色。

（5）選擇構(gòu)件，創(chuàng)建螺栓。螺栓組X方向的間距及Y方向的間距按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課本上的要求進(jìn)行修改，可以通過更改螺栓的屬性選擇不同型號(hào)的螺栓在模型中進(jìn)行展示，方便學(xué)生直觀的了解螺栓的類型。

圖1 Tekla Structure登錄界面

圖2 新建Tekla Structure模型

2.2 模型的整理

用上述方法，可以使用Tekla Structure軟件對(duì)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》這門課程的中的計(jì)算簡(jiǎn)圖及連接構(gòu)造創(chuàng)建三維模型，方便學(xué)生觀看、理解及掌握?？梢园凑照鹿?jié)進(jìn)行分類整理，當(dāng)進(jìn)行教學(xué)使用時(shí)，打開軟件對(duì)學(xué)生進(jìn)行展示。在Tekla Structure軟件中可以進(jìn)行模型旋轉(zhuǎn)，從任何角度進(jìn)行觀察、展示。

3 結(jié)束語

利用Tekla Structure軟件能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)于《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》的學(xué)習(xí)興趣，能夠加深學(xué)生對(duì)較難問題的理解，更直觀、更便捷的理解并掌握教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)點(diǎn)的效率及效果。能夠提高學(xué)生的邏輯思維能力，培養(yǎng)學(xué)生勝任工作崗位的能力。

[1]郇筱林，戴素娟，劉 艷.鋼結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)改革探討[J].大眾科技，2010（3）：140～141.

[2]王曉峰.“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”教學(xué)方法探討[J].中國電力教育，2012（11）：68～69.

[3]王琨.建筑信息模型技術(shù)在建設(shè)工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀和展望[J].林業(yè)科技情報(bào)，2016（1）：76～79.