浅谈Tekla软件以及门型钢结构厂房制作

黎自强 张海兴 张懿 康开胜 苏成中

摘 要：21世纪作为信息技术化时代，随着科技发展与社会进步，建筑行业领域也逐渐走向信息化管理，Tekla就是一种适用于钢结构设计、生产、安装的软件，能仿真模拟建筑物的真实情形，其可视化的功能可以使得现场安装的工作效率得到极大提高，而软件的深化设计、兼容协调性和零件详图的自动出图等功能可以使得工程师在设计优化、成本预算、下料生产等环节缩短工期，降低人工成本，为企业带来效益。本文主要介绍Tekla软件设计出的作品以及在钢结构厂房的应用，并浅谈由Tekla设计出的钢结构厂房的制作方法。

关键词：Tekla;钢结构厂房的应用;钢结构厂房的制作

1 Tekla软件

1.1 Tekla软件介绍

Tekla是建筑信息建模（BIM）软件，能够在材料或结构十分复杂的情况下，实现准确细致、极易施工的三维模型建模和管理，被广泛采用。Tekla在中国已经拥有200多家公司，400多名客户使用该软件进行钢结构设计，如：北京三杰国际钢构、上海宝冶、国电机械研究所等全国建筑钢结构著名企业均是Tekla用户。

1.2 Tekla软件参与设计的建筑作品

全国建筑《钢结构金奖》的项目中，有80%的项目由Tekla软件参与建成，包括中关村金融中心、北京电视中心、佛山岭南明珠体育馆、上海通用汽车厂等。

2020年，在世界各地，由Tekla软件参与设计的优秀建筑踊跃而现：

1挪威兰德尔瓦大桥Randselva Bridge——世界上最长的无纸化建造桥梁。

2由国内烟台大象建筑设计有限公司设计的2020年东京奥运会的游泳池模型：日本佐贺游泳馆。

3世界上第一个城市纹章形状的输电塔——俄罗斯联邦狮鹰输电塔。

Tekla软件功能强大，相较于PKPM系列，3D3S等，Tekla软件在钢结构的深化设计领域有着自己独特的优势：从建筑模型设计到零件详图快速出图，从成本预算到数控机床切割材料，从建筑图纸到落地施工的各个环节，Tekla软件都可以全程参与其中，从而提高生产效率，降低成本。

2 Tekla钢结构厂房制作流程

2.1 审图

钢结构项目不同于土建项目，一旦材料切割焊接成型，则难以修改。所以，当工程师从设计院得到图纸后，一定要仔细审图，确保结构图、建筑图以及设计说明互相对应，尤其是一些细节之处，如果建筑图和结构图有出入，需尽快与設计院进行沟通。要把所有问题解决在最根部，否则，等到建模完成并且钢构件生产成型，运输到工地现场进行钢结构安装时才发现建筑图与结构图有矛盾，造成的损失无疑是巨大的。

2.2 建立模型

在确定图纸后，打开Tekla软件在空间结构内创建轴线和轴线视图，根据构件详图来确立构件的具体尺寸，同时创建对应的X，Y，Z轴轴网并设置工作平面，依据结构图来建立模型。在绘制模型时，对于空间结构不是很复杂的建筑，钢构件应尽可能设计成通用的尺寸，以提高钢构件生产和现场安装的工作效率。

2.3 碰撞检测

在钢结构厂房模型建立好之后，可以通过软件的碰撞检测功能，进行碰撞检测。碰撞问题一般分为以下两种：一是实体构件之间的交叉，为硬碰撞;二是构件之间存在间隙，没有相连，为间隙碰撞。通过碰撞检测，设计者可以直接找到模型的碰撞位置，方便修改构件尺寸，满足结构设计要求。

2.4 生成施工图

钢结构模型设计在检测完毕以后，便可以通过模型导出各种图纸，包括计划布局，组件详细信息和节点详细信息。为了减少人为因素造成的图纸问题，保证多用户操作时最终图纸的质量和一致性，可以单独或批量生成施工详图，各作业人员应采用统一的图纸标准，使得生成的图纸清晰明了，以提高工作交接的准确率。

2.5 生成清单

在模型设计合格后，我们可以利用Tekla软件中的创建报告功能，选择Assembly_list（EXCEL）.xls模板，生成的excel表格清单，便可以得到每个零件、构件的长度，截面尺寸、表面积和重量，用于实现不同的用途，如材料报备、下料生产、油漆预算等，为材料采购和项目管理提供依据。

相较于传统计算钢结构建筑吨位的方式，无论是按照结构CAD图纸，一个一个的把钢构件计算出来，还是按照经验数据，以每平米计价的方法估算总重。Tekla软件的计算速度和精确性都极大的提高了工作效率，降低生产成本，为企业带来效益。

2.6 下料生产

在钢材准备好后，可以通过Tekla软件生成钢结构厂房的所有零件图纸，再利用数控机床的编程程序把CAD零件图纸编程为数控机床可识别的编码。

在进行数控机床切割时，要注意切割时钢材产生的变形收缩量。因此在数控机床切割过程时，往往需要比原零件多出几毫米的余量，保证切割后的尺寸满足要求。根据施工经验，以20mm厚的钢板为例，每米的变形余量约为1mm，随着板材厚度的增大，焊接收缩量应进行适量减小;反之，焊接收缩量应进行适量增大。

2.7 钢构件焊接和组装

当零件生产出来以后，进行焊接时，需要检查焊接质量，如焊接后的变形量是否在误差允许范围内，钢构件的形状是否发生扭曲等;进行零件组装时，要按照钢构件图纸要求，检查零件的尺寸大小、孔洞大小，以及各个零件、开孔的相对位置、方位朝向等问题。

对于一些较为复杂的钢构件，在组装完成以后应该进行预拼装处理，模拟现场安装情景，及时发现焊接和组装产生的问题，进行修改修正，消除把钢构件质量问题遗留到钢结构安装现场的可能性。

2.8 钢构件的囤积和运输

当钢构件检验合格后，应当进行防腐涂刷并在干燥处晾置。在钢构件囤积时，应该与工地现场相互协商，根据工地现场实际安装进度以及现场允许囤积场地来调整钢结构下料生产的进度。

在运输过程中，钢构件应当摆放整齐并在装车时放置垫木一类的减压垫物，减少因受到道路颠簸以及构件自重影响造成防腐涂料被刮伤的影响，从而减少在施工现场进行二次防腐的工作量。

3 结语

Tekla作为一款功能强大的钢结构深化设计软件，从进料生产到现场安装都具有很好的指导性作用并可以极大提高设计、生产、施工的工作效率。

在项目设计的早期阶段，Tekla碰撞检测功能可以针对结构部件之间，以及不同专业设备之间进行全面检查，以减少设计时的错误。

在模型设计完成以后，Tekla软件可以深化设计图纸，自动生成零件图纸，同时能够准确定位、查看、修改模型的细部零件，并一键生成构件清单报表，为钢材成本预算提供依据。

综上所述，Tekla具有十分强大且实用的功能且还在不断更新完善之中，在钢结构深化设计领域是一款值得推荐和学习的软件。

参考文献：

[1]冯锋.复杂钢结构工程节点设计与深化设计无缝结合[J].施工技术

[2]李静.方后春.罗春贺.基于BIM的全过程造价管理研究[J].建筑经济

[3]付爱华.杨铁建.Tekla软件在钢结构工程深化设计中的应用[J].水泥技术

作者简介：

黎自强（1992-），男，甘肃临洮，本科，兰州理工大学-焊接技术与工程，助理工程师，现从事装备制造。