浅析Tekla在机场行李分拣系统钢结构中的应用

石泉 郭云鹏 闫长波

中国三安建设集团有限公司 陕西 西安 710043

引言

Tekla Structures原称x-steel，是一款来自芬兰的三维建模软件，现属于美国Trimble公司旗下产品，是目前市场上主流的钢结构深化软件。该软件上手容易、操作简单、画面简洁、显示直观，凭借在节点深化、图纸绘制及材料统计等方面的巨大优势，占据国内钢结构深化市场的半壁江山。

机场行李分拣系统钢结构，顾名思义，是为行李分拣系统输送设备提供支撑的结构，主要集中于机场行李分拣大厅内，在值机岛、行李分拣区域、离港或进港区域中。当设备无法直接安装于地面时，就需要钢结构作为基础来进行设备安装。

由于各机场行李系统的规模、结构、功能、设备构成等各不相同，使得行李系统钢结构的形式也各不相同，最典型的特点就是：材料规格繁多、单件结构部件小、空间结构复杂，是典型的非标钢结构。且在同一机场内，由于行李输送系统设备布置相同的区域非常少，导致钢结构形式相同的区域也非常的少，各部件之间的通用性差，在加工和现场安装的过程中容易出现混乱现象。为确保各构件加工的准确性，可选用TEKLA软件进行钢结构深化，较好地解决这一问题。

本文以我国东部某机场行李系统钢结构为例，介绍Tekla在行李系统钢结构加工及安装过程中的应用，主要分以下几个阶段：

1 在钢结构深化中的应用

深化设计工作在钢结构加工过程中占据着非常重要的位置，是实现设计理念的必须过程，通俗点来讲，就是根据设计文件将各类型材和板件进行组合，通过焊接或螺栓连接形式形成完整的构件，并绘制成零件图、构件图、布置图等，供加工厂及施工现场安装的过程[1]。

Tekla软件在进行钢结构深化时候完全按1:1进行模型搭建，将如实反映钢构件的自身属性和空间位置情况，并按照设计图纸进行各连接节点的添加，在模型调整完成后可出具零件图、构件图以及布置图等图纸，供加工厂制作和现场安装。

由于深化时完全按照实际尺寸进行模型搭建，所出具的图纸也完全体现各部件的实际尺寸，即我们平时所说的“所见及所得”。而本项目正是基于这一点，保证输出的加工图纸完全和模型里的构件一致，提高加工图纸的正确率。

当然，使用Tekla可输出NC文件进行钢板零件的套料排版工作，直接用于数控切割机下料，提高加工效率，本文中不做详细叙述。

2 在碰撞校核中的应用

碰撞校核是该软件的一个特色功能，当各钢构件之间存在碰撞干涉时，可使用该功能快速检测出碰撞部件，方便模型的调整和完善，避免实际安装中出现构件碰撞现象。本文重点介绍碰撞功能的另一种用途，和外部系统之间的碰撞。

目前几乎所有的工程建筑行业都开始使用BIM技术，本项目也不例外。当业主要求所有专业都进行参与时，BIM技术的重要性显而易见；特别是各专业之间碰撞检测，更是BIM应用过程中的一个重要环节。行李大厅内，钢结构需要和机电、消防、建筑几个专业进行的碰撞检测，我们可将各专业模型导入Tekla中进行实现，这个过程一般是在设计阶段至加工前完成。

在进行导入模型时，我们需要做以下几方面工作：

首先我们需要进行原点的调整，即需要将各系统模型同整个工程的原点重合，确保在模型导入后各专业的基准统一（一般来说，有BIM要求的工程在模型搭建之前均会要求统一基准）。

为了保证外部各专业模型导入Tekla后的准确性，建议使用参考模型导入，通用性强。

确保导入的参考模型均为实体，否则碰撞时无法识别。

将不参与碰撞校核的模型隐藏，提高碰撞效率[2]。

参考模型导入完成后，选中需要碰撞的两个专业，在碰撞校核管理中选择“检测的构件或区域”，点击运行键进行运行，程序运行完毕之后就可以在生成的碰撞报告中看到详细的碰撞情况。通过该报告，我们能非常直观地提取碰撞构件的相关信息，碰撞构件的ID编号、名称等。双击该条碰撞信息，界面可直接切换显示碰撞的构件，供我们修改。当修改完成后，再次运行该功能，通过标记图标来检测是否将碰撞问题解决。

由于该功能查找碰撞细致，深化后的钢结构部件较多，大量碰撞的话容易出现卡死情况，对计算机的配置要求较高。所以一般碰撞时所选中的构件不宜太多，分区域进行碰撞，保证程序的顺利运行。当然，也可以将Tekla模型导出至其他软件中参与其他专业的BIM工作，本文中亦不做表述。

3 在材料采购中的应用

报表统计是该软件诸多功能中非常重要的一项，在加工过程中对零部件的统计，在采购过程对材料用量的统计。该软件生成的材料报表详细地将材料进行分类统计，按截面型材、按尺寸分别进行统计并排列，可非常准确地统计出所用材料的总量，并可以根据报表中零件的尺寸，选择合适长度的型材以及合适板幅的板材进行采购，减小加工下料时对材料的浪费。

在深化完成之后通过套料软件，直接输出NC文件，根据所提供板幅大小排料，可直接得出所需板材的具体数量，方便加工厂对原材料的采购。

我们还可以方便地统计出钢结构施工过程中所需的标准件，各类型螺栓、锚栓的规格、长度及数量，方便施工现场标准件的采购。另外，对油漆的采购也可以做一详细参考，本项目所使用材料基本为H型钢、槽钢及钢板，几乎没有箱型梁柱，只要对材料的表面积进行统计，就可作为表面喷涂面积进行油漆采购核算[3]。

当然，如果系统自带的表格不能满足我们的需求，我们可自行进行模板编辑，生成我们所需的材料报表。

4 在现场施工中的应用

按照传统的钢结构工程项目，Tekla的重点使用阶段是在模型深化和出具加工图纸上，基本都在加工厂内完成。本项目中我们将其用到现场施工中指导现场安装，发挥着重大作用。具体在以下几个方面：

4.1 指导安装

行李系统现场布局复杂，分层频繁，少量的平面布置图很难表达清楚，而图纸太多对施工人员来说又是个较重的负担，所以将该软件引入现场进行指导安装，极大方便施工。如对前期的排料，构件编号的提取，现场材料的查找，构件的定位等，都可以通过该软件筛选、查找，提高安装效率。

4.2 土建配合

安装前期，通过和土建BIM模型的相互配合，可及早确定和土建结构的连接关系。如是否需要增加后植埋件施工，是否需要对立柱及墙体进行避让，确定立柱在地面的安装形式及标高，确定吊杆在顶部安装的预留量等，未雨绸缪。

图1 各专业BlM模型整合

4.3 变更调整

当行李系统设备需要按业主的要求进行更改时，钢结构也要随设备流程做出相应调整。为了方便及时准确地完成变更，首先可在软件中进行模型搭建，配合其他专业的模型或尺寸，调整出可行的方案后按照模型进行材料提取和安装，一次到位，避免重复施工和材料浪费。随后在模型中进行调整完善，为最终结算做准备。

4.4 进度控制

根据现场安装进度对模型进行标识，随时统计现场的施工进度，因为软件查询方便，随时能查取安装的工作量，控制现场施工进度，合理规划施工工期。

通过实践证明，将Tekla用于现场安装时，可极大地提高现场技术人员的工作效率，提高施工正确率，降低工作难度[4]。

5 在工程结算中应用

Tekla的统计报表及出图功能，在工程竣工及结算中发挥重要作用，具体表现在如下几方面。

5.1 工程量结算

钢结构施工过程中，Tekla完全按照实际加工状态进行深化，所以在安装完成后，模型里面的工作量就是实际施工的最终完工量，在模型中进行重量或面积统计，非常方便进行最终工程量的结算。

5.2 变更结算

项目执行过程中，随着设备安装，需要对钢平台做出相应调整，如本项目后期大量增加楼梯、过线梯及设备平台。按照实际施工情况在Tekla模型中也进行调整，利用该软件的筛选功能，非常方便地统计出变更部分的工作量及方便签证单的结算。

5.3 竣工资料提交

当我们完成了Tekla最终模型的绘制后，项目工程竣工时所需的各类图纸和工程量，如对构件种类、数量、面积等各类数据统计，施工图、竣工图等图纸绘制，均可以在该软件中直接获取，快捷而准确地提供竣工所需资料。

5.4 成本核算

最终进行成本核算时，按区域划分为单层吊挂区域、多层吊挂区域以及螺旋段区域三种不同的结构形式；由于施工时也是按区域进行，只需统计最终的人材机用量，就能迅速核算出各区域的施工成本，为项目结算和市场开拓做好准备。

6 结束语

随着技术的发展，越来越多的建模软件进入市场，虽然在钢结构领域，凭借深化优势Tekla仍然占据着一定的优势，同时我们也要认识到该软件的局限性，尤其是BIM技术的普遍应用，如何扩大应用范围进行钢结构工程全周期服务，从市场开发阶段到设计阶段、施工阶段以及售后服务全过程参与，如何和其他专业软件协调发展，进一步提高利用率，值得我们进一步研究。