2024年5月10日发(作者：)

Tekla 在核电钢结构模块三维协同设计中

的应用

作者：张金锁

来源：《中国房地产业》 2018年第8期

【摘要】Tekla 作为钢结构深化设计软件，在核电钢结构模块设计工作中得到了一定的应

用。结合实际工程设计，以及PDMS 及Tekla 在模块设计工作中各自的优势，探讨Tekla 在模

块三维协同设计中得到有效应用的工作流程。

【关键词】Tekla；钢结构； PDMS；三维协同设计

模块化技术是第三代核电站的重要标志之一，在核电工程中模块一般分为机械模块和结构

模块，机械模块是由设备、 管道、支吊架、框架钢结构等组成的紧密集约化的有机整体，其设

计具有设计周期长、参与设计专业多的特点。若钢结构施工图设计仅停留在二维设计阶段，出

图工作量大且存在以下问题：1）出图速度慢，出错率高； 2）若模块布置方案有较大修改，图

纸修改难度很大；3）不能很好的与其他专业或者相邻模块进行协同设计，容易产生碰撞。目前

核电项目一般采用以PDMS 为主的三维协同设计平台，但是其在钢结构建模方面细化程度不够，

很难适应模块钢结构施工图设计阶段的需求。

Tekla Structures（简称Tekla）是基于钢结构三维模型的详图设计专业软件，建模方便、

快捷，贴近钢结构设计；节点设计方便；可快捷地创建钢结构三维轴测图、平面布置图、剖面

图、构件图、零件图、节点图等图纸和各类报表，出图风格和材料表内容均可定制。 在钢结构

加工厂广泛用于钢结构图纸深化设计。在钢结构模块设计中引入Tekla，可以有效的提高钢结

构设计效率，降低错误率，保证工程的进度和质量。

本文对Tekla 在核电钢结构模块三维协同设计中的应用进行初步探讨。

1、目前钢结构模块三维设计存在的问题

目前核电工程设计较多采用以 PDMS 为主的三维协同设计平台，该平台基本上能够满足三

维设计的需求，但是其在钢结构设计方面主要存在以下问题：1）钢结构的建模操作较为繁琐；

2）钢结构的节点设计较难实现；3）钢结构出图效率不高；4）生成报表效率不高；5）不便于

模型和图纸的变更及更新。

结构专业需采用其他的专业软件才能完成钢结构的全部设计。这样就会在模块设计中出现

至少 2 套软件和三维模型，如何实现钢结构设计三维设计模型（数据）的唯一性或者多套模型

能够进行即时、完整的数据转换， 实现钢结构设计与其他专业高效地协同设计、提高设计效率

已成为需要突破的技术难点。

2、三维协同设计探讨

Tekla 与PDMS 的模型数据可以通过多种渠道相互导入各自数据，主要有DGN 及SDNF两种

格式文件。其中DGN 格式文件是以参考模型的形式实现数据互导，即数据导入对应软件后仅能

以块体形式显示其所占用的空间位置，不带有部件属性，不能编辑。以SDNF 格式文件导入到

对应软件后其数据可带有部分原有模型属性，并可转化为相对准确的、可编辑的三维模型。

实现Tekla 与PDMS 模型数据的互导，形成良好的钢结构三维模型数据管理流程，既可发

挥PDMS 在多专业协同设计方面的优势，在设计初期就避免专业之间的碰撞，又可以充分发挥

Tekla 在钢结构详图设计方面的优势，可有效减少建模工作量, 并提升三维模型的应用价值。

2.1 初步应用

Tekla 承担钢结构的节点细化建模及出图工作，起到出图工具的作用， 三维协同设计的数

据仍以PDMS 为准。此阶段的设计流程大致如图1 所示。

PDMS 中难以完成节点细化设计及建模，因此将钢结构数据导入Tekla 中形成钢结构模型，

在Tekla 中完成详细节点的精确建模以使模型达到出图深度，最后再利用Tekla 高效的出图功

能完成出图工作。此流程方案较容易实现，对模块钢结构设计的出图工作有明显改进。但后期

模型和图纸变更及更新的效率不高，数据同步较为麻烦。

2.2 深度应用

在PDMS 及Tekla 中开展多专业协同设计，设备、布置、管道、通风、电气、仪控等专业

在PDMS 中参照模块钢结构进行详细设计。结构专业在Tekla 中进行钢结构布置设计、节点细

化及出图工作。此阶段的设计流程如图2 所示。

此方案使得钢结构设计及出图、后期模型和图纸的变更及更新等绝大部分工作变得十分便

利，既能有效提高钢结构设计效率又不影响其他专业详细设计的开展，设计效率明显提高。

总结：

Tekla 是基于钢结构三维模型的详图设计专业软件，建模方便快捷，可快捷地创建钢结构

各类图纸及报表。在核电钢结构模块设计中引入Tekla，可以有效的提高钢结构设计效率，降

低错误率，保证工程的进度和质量。

作为核电设计常用的三维协同设计平台，PDMS 在多专业协同设计方面有着强大的优势，但

是对于钢结构细部设计及节点设计，PDMS不能提供良好的解决方案，不能满足模块钢结构的出

图需求。在模块设计过程中，将Tekla 引入到三维设计体系，实现Tekla 与PDMS 模型数据的

互导，既可发挥PDMS 在多专业协同设计方面的优势，又可以充分发挥Tekla 在钢结构详图设

计方面的优势，这样可减少建模工作量, 并提升三维模型的应用价值。