Tekla在火车站空间结构深化设计中的应用

1前言

在钢结构BIM技术广泛应用的今天，三维深化设计技术已经不可取代，本文作为钢结构深化设计中的空间结构类型之一，供各位学习交流。

2​整体展示

本站总规模为17.48万平方米，钢结构用量约2.5万吨，作为大跨度场馆结构，最大跨度203.68m。

   效果图
 

   模型图
 

   现场鸟瞰图
 

   现场鸟瞰图
 

   施工过程图
 

3CAD线模及杆件布设

作为空间结构，部分tekla处理不够灵活的部分，借助CAD建立杆件的线模是很有必要的，可以提升建模速度。比如主结构的杆件线模，围护体系的线模(围护体系是主结构体系法线方向的整体面偏移）。

   主结构CAD三维模型
 

   主次桁架
 

   围护体系三维模型
 

   围护体系
 

4 拱脚

拱脚是连接屋盖和混凝土基础的转换部位，两侧对称位置有预应力拉索相连，拱脚本体和站房的楼层梁相连，有混凝土梁，涉及到穿筋做法。

   拱脚
 

   拱脚和混凝土梁、墙的连接
 

   钢筋缀板和套筒节点
 

   拱脚现场分段安装
 

5 铸钢构件

铸钢部分是连接拱脚和屋盖的连接件，有七个相贯口。

   铸钢节点
 

   铸钢模型
 

   铸钢生产
 

6 桁架分段

根据现场提升方案，对桁架进行分段，做提升桁架用的支架和提升节点。

   桁架分段及提升支架
 

   提升吊具节点
 

   现场吊装
 

   提升分段
 

   中部整体提升部分（现场散拼）
 

   桁架预拼装（车间）
 

7 围护体系

围护部分是项目中的难点之一，檩条、檩托的定位和图纸的工作量非常巨大，光檩托图纸就超过5000张。

   围护系统
 

   围护系统
 

   法线方向檩托
 

8 雨棚

【无柱雨棚】标高设计是渐变式的，线条比较流畅，但是会导致檩条和拉条的每一支放样都是不一样的，有较大的工作量。

【有柱雨棚】T形树杈的两个肩膀的长度是变化的，但是却要求两侧封边梁的上下翼缘板和T形树杈的端头的上下翼缘板贴合，这就导致所有的封边梁都是扭曲的，尤其这个封边梁的截面还是变截面的，所以这个节点的工作只有通过手工完成，工作量超大。对应的拉条和檩条也是没有一支是一样的，看是简单，实际暗藏玄机。

   一侧雨棚
 

   雨棚侧面视图
 

   现场安装侧面图
 

   无柱雨棚和有柱雨棚交接位置
 

   交接位置俯视图
 

   有柱雨棚局部
 

   T形有柱雨棚
 

   有柱雨棚变截面封边梁
 

9 拉杆、支撑

屋面造型是曲面，选取每个拉杆和主次桁架组成的三角形做一个共面，在共面当中画出对应的连接板节点。

穿过对应的圆管撑杆处开孔。

   屋面拉杆
 

   栏杆节点
 

   撑杆开孔
 

   H型钢支撑
 

10 结尾

最后对这个作品的完成留下几点感想：

1. 空间结构的深化设计需要对结构的构造有较为深入的理解。
2. 多专业互相协调，沟通至关重要。
3. 吐槽下软件，TEKLA软件在空间结构的塑造能力上略显薄弱，尤其是节点、不规则形状的处理等

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