武汉敦信从2004年开始使用Tekla Structures软件,参与完成了国内外钢结构 详图深化设计项目400多个。项目类型几乎涵盖了所有重要的民用及工业领域:机场、场馆、大楼、桥梁、锅炉钢架、管架、设备平台、采油平台、反应塔 、除尘器、通廊等。
武汉敦信钢结构设计有限公司(简称“武汉敦信”)成立于1997年3月,是国内最早从事钢结构详图设计的专业公司之一。公司十分重视行业新技术的开发与应用,从1998年就在项目中使用3D制图 。武汉敦信作为Tekla软件的资深用户,尤其擅长各种大型复杂的深化设计,其出色的工作成果不仅得到了国内外客户的一致好评,还连续多次获得Tekla模型竞赛奖项。
异形弯曲结构带来的挑战
在武汉敦信参与过的项目类型中挑战最大的是场馆和桥梁项目。因为这两种类型的建筑造型复杂多变,需要大量不规则的弯曲结构,不仅对深化设计的要求非常高,而且工作量巨大。
例如上图所示的阿布扎比 机场航站楼的异形结构的屋面,以及下图所示的车道和桥梁。
为了满足客户的需求,保质保量准时交付,同时提高自身的建模能力和效率,武汉敦信基于Tekla软件进行了二次开发 ,建立了自己的弯扭结构建模平台,通过对关键数据的后台处理,辅助完成庞大而复杂的详图工作。
精准的空间定位
曲面结构 的难点首先体现在复杂的空间定位上。传统的处理方式一般是先在CAD中进行几何放样 ,确定控制点位置,再将其作为参考用的线模导入Tekla软件,然后在Tekla中搭建母材。这种做法,需耗费大量的人力和时间,当处理比较复杂的空间结构 时,还有可能碰到难以解决的困难。
武汉敦信的工程师们针对不同的项目定制开发导入程序,从设计图纸中提取关键点坐标,根据设计要求计算空间曲线 ,自动生成主要控制线,通过程序计算所有从属杆件和板片定位的基础数据,并导入模型完成所有材料的空间定位。这不仅是缩短了杆件建模的时间,更是将复杂的空间定位交给计算机来完成,最大限度地保证模型的准确性。
智能的节点创建
曲面结构的建模难点还体现在节点的异面相交上,传统处理方式是在模型中寻找辅助面 ,利用辅助面创建节点或进行调整。对于一些大型的场馆项目,异面节点数以万计,如果全部通过手工调整,几乎是不可能完成的任务。
为此,武汉敦信针对性的开发了一系列节点插件,能在异面空间自动生成节点,完成零件切割和创建任意平面的节点板 ,极大提升了节点的创建效率及准确性。
例如卡塔尔 体育场幕墙支撑钢结构,所有杆件都在不同平面上,依靠人工寻找正确的平面耗时耗力。通过武汉敦信自行开发的节点工具,依次选择主杆及次杆,即可生成对应节点。
自动生成图纸
在处理二维杆件时,通常有可参考的标准顶视图或前视图,采用二维尺寸清晰表达。而对于3D杆件,虽然也可以采用投影方式来标注尺寸,但由于实际操作中的杆件叠加,使得投影重叠,无法清晰、准确的表达所需定位尺寸。因此,敦信针对不同类型杆件,结合工厂加工需求,开发了一系列自动出图工具。
例如针对弯扭板片,可以批量自动生成弯扭板的展开图和成型图,并提供对应3D坐标数据给加工厂放样定位。
对弯曲构件,我们可以自动生成构件的平立剖面 ,自动标注尺寸,并隐藏无关投影线,美化图面。
未来展望
现代建筑越来越多地追求完美的造型和精细的功能划分,以往许多无法完成的大型复杂结构,现在能够借助新的科学工具得以实现。武汉敦信将继续通过Tekla Open API,针对不同的项目需求灵活开发更多更便捷的插件工具,持续优化建模及制图的效率和准确率,为客户带来更好的项目体验。
注:全文的图文素材由武汉敦信钢结构设计有限公司授权提供,未经允许不得转载。
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