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摘要:如今,信息技术在工程设计领域的应用越来越普及,大量设计软件应运而生,为开展深化设计,提高设计有效性提供了辅助。本文着眼于钢结构工程深化设计的软件应用问题,对TeklaStructures软件的基本情况进行了概述,然后阐述了基于TeklaStructures软件的主要功能和钢结构深化设计流程,还对该软件的不足之处和解决办法进行了论述,希望能为相关工作人员带来参考。
关键词:钢结构工程;深化设计;TeklaStructures软件;详图设计
前言:在钢结构工程当中,开展深化设计,提高详图设计水平至关重要。为了达到这一目标,钢结构工程设计人员往往会选用详图设计软件作为辅助,这样一来就可以利用信息技术与三维模型提高详图设计有效性。TeklaStructures软件就是一种专用于开展钢结构详图设计的软件,基于该软件能够开展完整的钢结构深化设计。
1 TeklaStructures软件概述
TeklaStructures软件是钢结构详图设计软件,由Tekla公司开发出品。基于该软件,可在钢结构工程原理图与条件图的基础上,结合生产现状与要求完成图纸细化和完善补充,即深化设计。将TeklaStructures软件应用在钢结构工程的深化设计之中,可以提高设计工作的信息化水平,更能让设计工作质量和效率得到提升[1]。
从实际应用角度来看,TeklaStructures软件可以被看作交互性3D固体建模系统,可以完成钢结构建模与分析,能够为钢结构的细节化设计和优化提供辅助,更可以自动产生图表,缓解设计人员压力。对于TeklaStructures软件而言,系统化、综合化和完整化配置是该软件的主要特点,软件囊括了各个细部设计专业所用的模块,可以切实满足钢结构深化设计的全部需求。而且,该软件生成的图表还具有极强的参考性和可修正性,能够减少重复计算与放样,可大大提升工作效率。
2基于TeklaStructures软件的钢结构深化设计
目前,TeklaStructures软件被应用在了多个钢结构工程的深化设计工作当中。比如,在上海市第一百货钢连廊钢结构工程、五棵松文化体育中心棒球场钢结构工程、天津三星视界有限公司新建材料仓库钢结构工程、孟加拉国BAGHABARI 50MW电厂项目的柴油发电机检修平台钢结构工程等国内外钢结构工程项目深化设计领域,都可见TeklaStructures软件的身影。TeklaStructures软件已经成为全球钢结构深化设计领域中最为常见也最为重要的一种设计软件,其应用价值得到了国际市场的一致认可。为此,本文对TeklaStructures软件在钢结构深化设计领域的应用情况进行了研究。
2.1软件功能
TeklaStructures软件的实用性功能十分丰富,可以满足钢结构工程设计人员的建模、设计、优化、修改、出图和制表需求。在实践工作当中,这种软件可以充分参与钢结构深化设计的每一个环节,更可以减轻设计人员的工作压力。
2.1.1建模功能
对于TeklaStructures软件来说,建模功能是最为基础也最为重要的一项功能,该软件可以基于施工要求与基础设计图建立包含了设计、制造和构装需求的3D模型。在此环节,基于TeklaStructures软件,可建立钢结构工程的钢筋模型、部件模型、螺栓模型,能够以更加直观化、具体化的方式呈现信息数据与设计要求。为了便于分析与调整,TeklaStructures软件还支持模型差异化展示功能,在模型当中可为不同的构件选用差异化等级与颜色,以便于有效区分和分类部件[2]。这样一来,还为过滤无需显示的零件、隐藏部分构件以及检查土质需要提供了辅助。
在TeklaStructures软件当中,还具备多元化模型视图功能和模型旋转功能,为使用者提供了多种模型应用方法。在此环节,钢结构工程深度设计人员,可调整Tekla模型的视图角度,展示各轴线以及各高程的视图,为提高布置图绘制科学性和钢结构设计合理性奠定基础;更可以基于旋转功能,实现3D模型的多角度观察,能够让零部件设计有效性得到提升。
2.1.2图表自动生成功能
在钢结构工程深化设计阶段,使用TeklaStructures软件可以提高设计工作的信息化、智能化和便捷化程度,其主要原因就是该软件具备自动出图和自动生成报表的功能。软件中,还有着多种多样基础图纸和报表,使用者可根据自身需求随时创建图纸、报表。比如,基于钢结构工程的3D模型,创建高程与轴线布置图、零件大样图、模型图和构件施工图;基于人际互动和数据信息录入,可自动生成分类采购清单、竣工结算清单、施工图纸材料表等钢结构工程报表。利用TeklaStructures软件,只需要使用者输入基础工程信息,就可以自动生成图纸和报表,将基于人机交互大大节约工作时间、减轻从业者的工作压力,并提高制图与制表环节的工作质量。
2.1.3二次开发功能
TeklaStructures软件有着规模庞大的智能节点库,软件包含的常用节点超过了600个,只需做好参数填写即可直接创建节点;在软件中还能随时修改节点形式,图纸与节点修改结果将始终保持一致,极大程度地提高了设计的便捷性和科学性。
不仅如此,TeklaStructures软件在大型复杂结构节点管理方面也极具优势,软件的二次开发功能为提升节点运用有效性奠定了基础。在实际应用环节,基于TeklaStructures软件可开发智能化节点,提高节点搭建的时效性、便捷性和准确性,还能够利用二次开发做好节点强度验算,进一步提升节点管理有效性。
2.1.4适配性功能
所谓适配性功能是指,TeklaStructures软件可以与其他软件搭配使用,具有极强的相互调用优势。目前,TeklaStructures软件可进行数据导入和导出,而且软件支持的数据格式多样。比如,该软件支持DXF、DGN和DWG等图形二维和三维数据,还可导出CNC和DSTV,更能基于CIS/2格式,MIS系统完成数据交换。TeklaStructures软件对多种软件格式的支持,为其与其他软件之间的数据互换奠定了基础,所以TeklaStructures软件模型调用其他软件中的模型或数据信息,从而在模型当中完成信息的整合与重构,为提高设计准确性奠定基础。
2.2应用流程
基于TeklaStructures软件开展钢结构工程深化设计时,相关工作人员应该明确深化设计需求以及流程,从而实现规范作业。在实践中,TeklaStructures软件的应用需要从设计图识读开始,直至图纸与报表生成终止[3]。
首先,识图建模。此时,钢结构工程设计人员需要将基础设计图的CAD图纸导入到TeklaStructures软件当中,从而为构建工程的3D模型提供信息支持。建模时,应该先创建轴线网络,然后对杆件的基础参数进行定义,以便于搭设杆件后自动生成材料报表,设计人员还需要做好结构修改与细节设计和调整。
其次,深化设计。完成建模后,钢结构工程设计人员就可以就模型创建节点功能,确保节点能准确吸附在构件之上。比如,基于5步建模法开展节点构件创建工作,第一,找准零件平面;第二,对工作平面的属性进行设计;第三,合理选定截面属性;第四,明确零件的起止点位置;第五,调节零件位置关系。深化设计环节,相关工作人员需要重点关注柱节点、柱梁连接节点、主次梁连接节点优化设计,进而对钢结构工程方案进行有效调节。
再次,碰撞校验。钢结构工程设计人员可基于TeklaStructures软件,完成模型的碰撞检验,从而进一步确定模型的准确性和实用性,为减少设计变更与返工次数奠定基础。在此过程中,若发现碰撞问题必须及时与各单位沟通,并尽可能快地修改构件详图。完成碰撞校验以后,基于TeklaStructures软件可直接生成加工制作详图和安装详图,可以为后续施工提供直观性指导。
最后,数据统计。利用TeklaStructures软件,能直接创建和生成材料数据,并产出清单报告,与人工计算、统计相比应用该软件不仅可以节约时间,更能降低误差。从软件中,可直接导出Excel表格文件,更能统计和整理出DSTV格式数控文件,为实现数字化生产和后续的施工管理做好充足准备。
3 TeklaStructures软件的不足与优化路径
虽然,TeklaStructures软件被广泛应用在钢结构工程深化设计中,还为提高深化设计质效提供了帮助,但这并不意味着这一软件没有缺陷。从当前的情况来看,TeklaStructures软件仍然存在诸多不足。为此,本文对该软件在应用方面的不足之处进行了简要分析,并有针对性地提出了优化措施。
一方面,计算机配置要求高。TeklaStructures软件的数据库以及其核心计算程序容量都相对较大,若计算机配置不高则无法保证软件的平稳运行。为此,相关工作人员可以从根本上解决问题。比如,配置硬盘储量大、内存大、CPU功率高且显卡等级高的高配置计算机,确保计算机可带动软件运行。同时,设计人员也可选择拆解模型的方法进行深化设计,此时需将被分开创建的部分模型导入同一模型中,做好整合与检验后才可出图。
另一方面,专业性与标准性要求高。TeklaStructures软件是一款专业性较强的软件,使用者必须同时掌握钢结构设计专业知识和软件操作知识才能完成人机交互。为此,相关单位应该做好复合型人才培养,确保钢结构工程深化设计人员能够有效操控TeklaStructures软件。此外,TeklaStructures软件的自动出图具有较大局限性,具体表现为图纸美观度不高、标准性不强,会对后续使用造成干扰。为此,相关工作人员可将自动生成的图纸导入CAD并修改相关标注,从而实现视图重构,提升图纸美观性和准确性。
结论:总而言之,利用TeklaStructures软件开展钢结构工程的深化设计工作,十分有助于提高设计质量,更对节约成本十分有利。在实际作业环节,相关工作人员应该学习并掌握TeklaStructures软件的操作要点,明确基于TeklaStructures软件的深化设计流程并做好误差控制工作,从而切实提高钢结构深化设计水平。
参考文献:
[1]邵韦平,国萃.新思想•新方法•新实践——信息时代建筑设计的转变[J].当代建筑,2021(03):15-19.
[2]郑惠珍.Tekla在装配式钢结构工程中的应用——以钢框架结构为例[J].黎明职业大学学报,2020(01):85-91.
[3]李龙起.Tekla在钢结构中的深化设计及使用问题初探[J].许昌学院学报,2018,37(12):40-43.