TeklaStructures在摩洛哥NOORIII光塔钢结构建模及施工中的应用

TeklaStructures在摩洛哥NOORIII光塔钢结构建模及施工中的应用

李振朱文超

（山东电力建设第三工程公司山东青岛266100）

摘要：随着钢结构工业的迅猛发展，各种钢结构设计软件发挥了及其重要的作用，本文详细介绍了TeklaStructures在光塔钢结构工程中的实际应用。

关键字：TeklaStructures软件在光塔钢结构应用

1、塔式太阳能电站简介

NoorIII是1台装机容量150MW、使用塔式聚光技术的光热项目，是目前世界上规划规模最大的塔式太阳能聚热电站项目，该项目利用一定数量的定日镜，将太阳热辐射反射到置于高塔顶部的高温吸热器上，加热吸热器工作介质熔盐，再通过熔盐换热器加热水产生过热蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。

光塔又是本项目重中之重，光塔总高度248米，整个塔身为钢筋混凝土和钢结构混合结构。200米以下为钢筋混凝土结构，200米以上为钢结构。200米以上钢结构由6节外圈钢结构、4层内平台、2层外平台构成和平台间楼梯结构组成；200米以下为钢筋混凝土结构筒壁、内部5层钢结构平台和平台间楼梯结构组成。此设计方案是sener公司第一次采用，属世界首例，200米以上钢结构与设备施工交叉较多、施工难度大、整体工作量大、交叉施工影响面广、现场风力很大且大风频率很高，目前暂无相关工作经验可借鉴。光塔施工是整个项目的关键路径，该项目的成功与否直接体现了我们公司的综合履约能力，特别是施工方案的制定和图纸的设计尤重要。这是我们想到了现在比较常用的一种钢结构详图设计软件TeklaStructures。

2、TeklaStructures软件在不同阶段的应用

2.1深化设计阶段TeklaStructures软件的应用

深化设计阶段：主要是审图、建模、节点设计、碰撞检查、出图。

2.1.1审图、建模

审图就是对设计院的一次图进行熟悉、检查，发现图纸中的疏漏，规范的使用，尺寸的矛盾，节点的型式选择有疑问等问题与设计院沟通，要求设计院进行澄清。

TeklaStructures建模可以将设计院的三维CAD图导入到TeklaStructures软件中（这也是这款软件的优点之一）。导入时，对杆件的截面命名进行了调整，保证了模型的可用性和正确性。注意：用3点设置导入平面的时候，第一个点击的点是导入时的基点，后点击的2个点存在方向性，可以改变输入顺序看导入后的图纸来改变顺序。

2.1.2节点设计是一般是根据设计院的一次图的节点详图进行输入相关参数后进行校核或者根据设计说明中的规范、规程进行节点选择并进行校核，TeklaStructures软件中有很多典型节点可供选择，也可以根据实际情况进行人工输入节点参数，通过软件自带的软件开发包进行智能节点的开发和保存功能并且完成节点的自动检查功能大大降低了错误率同时也大大了加快建模速度。例如：在本次节点螺栓设计中由于是构件的防腐是热镀锌，根据美标AISC2005抗滑移系数取值为0.35。光塔钢结构结构是非标准结构，使用了大量的非标构件、非典型节点和异形板，eklaStructures软件在本项目的应用，加快了出图速度和提高了零件图的精度，从而保证了加工质量和生产进度。

2.1.3碰撞检查是检查达到构件间是否相互碰撞，小到节点螺栓之间，螺栓与翼板之间是否会发生碰撞。通过上述检查可以减少实际中施工现场处理问题的几率，将问题解决于深化设计阶段。

2.1.4根据建立的三维模型自动生成生产、安装的各种图表：如构件清单、零件清单、材料清单、螺栓清单、构件图、零件图等，由于TeklaStructures软件支持过滤选项，使得本项目可以分多批次出图。构件图、零件图可以通过软件调整获取急需的一部分图纸提供给钢结构厂进行加工。例如：本项目整体建模后就首先分为上部钢结构和下部钢结构两个部分。根据现场的施工进度和总体安装方案，先出图200m行走平台然后是下部5个钢平台及其连接楼梯钢结构而且是先上后下，先安装200m行走平台安装然后依次是190米平台、180米、164米、160米最后是150米平台。

2.2加工生产中TeklaStructures软件的应用

2.2.1加工生产中备料、下料

材料清单出来后就可以组织生产准备。根据TeklaStructures软件所出材料清单，进行归类整理后即可提出材料计划进行材料采购，而不必像原先等到拿到图纸后再根据图纸一点一点的统计材料再汇总成材料清单体材料计划采购，仅此一项就可提前至少2周时间。同时根据不同的材料规格型号准备各类设备的小型配件、辅料。例如：本次用到的焊接H型翼缘钢板厚为36mm的S355的材料是不常用的，相应使用的自动切割机的割嘴、埋弧焊机的焊嘴、焊丝、焊剂等要提前购买。

2.2.2在技术培训中

在车间组织生产前要对下料、组装人员进行技术培训，使施工人员明确本项目的技术、质量、安全要求。在培训时使用TeklaStructures软件通过投影仪可以将整个光塔的三维模型投影到大屏幕上，通过对三维模型的转动、纵剖、横剖、局部剖等型式使施工人员对光塔的整体结构有一个整体了解，以及构件之间的连接型式、相互位置关系从而对关键部位的关键构件质量控制要求进行掌握。这样的讲解生动、形象、直观，被培训人员容易理解，培训人员容易讲述。避免了以往枯燥乏味、讲解人费神费力、听者仍一头雾水现象。

2.2.3加工、组装过程中TeklaStructures软件的应用

在加工、组装具体实施过程中，由于部分图纸的标注尺寸不全、难于标注或者标注尺寸不适于组装等问题，可以通过现场技术人员在TeklaStructures模型直接标注尺寸或者进行局部剖标注细部尺寸，然后形成图纸在下发到施工人员手中。这样可以大大缩减有施工人员汇报给工厂技术人员，然后再由工厂技术人员发文件或邮件给设计人员，设计人员审图、标注后再反馈回来的时间。如局剖E：就可以将H型钢上面的三块加劲板的位置尺寸标识的比较清楚；再如L-L、J-J、K-K、M-M、N-N等都将连接板的位置表示的比较清楚，这都是在原来的图纸中没有标注的。

在加工生产过程中可以利用TeklaStructures的报表功能自定义报表的模板，生成我们所需要的报表。例如在加工时我们就可以生成构件清单，让生产部门了解生产任务的多少，根据生产能力去安排生产计划；在班组领成对应的零件清单，让下料车间和加工车间通过清单了解零件的去向；在零件涂装的时候还可以成构件的的表面积清单，这样也就可以指导涂装车间进行涂装生产；

对施工及质检人员来说也可以利用TeklaStructures软件直接标注平面、立面对角线，省去画图计算时间，方便产品尺寸检验。

2.2.4在预拼装中

在预拼装过程中也可以利用eklaStructures软件。例如：在外圈平台预拼装中直接在模型中截取断面导出成CAD图，然后在画上工装，就可以出图给施工人员进行组装。省却技术人员许多的画图时间。

2.3在现场安装中TeklaStructures软件的应用

工厂在构件发货时，我们可以根据现场安装顺序的需要生成该区域的构件清单，这样可以根据现场安装区域将对应的的构件发货，同时在构件的区域清单中也可以包括构件的体积和重量，这样对构件的打包运输提供了依据，合理安排运输车辆的规格大小、数量，使得运输费用更加经济合理。

3、结束语

在整个光塔钢结构工程项目的设计、深化、加工和安装的每一个环节中，可以感受到TeklaStructures带来的快捷及方便。同样TeklaStructures使用在其他的建筑工程的整个进程中显著提高效率和大量减少风险。它是引领建筑业信息技术走向更高层次的一种新技术，它的广泛应用，必将推动我国钢结构建筑行业的技术进步和快速发展。