Grasshopper对接Tekla

文摘   科技   2024-05-07 12:42   陕西  

Tekla是芬兰Tekla公司开发的钢结构详图设计软件,其功能包含三维钢结构模拟、创建钢结构详图。用户可以在软件中搭建一个完整的钢结构模型,模型包括了零部件的几何尺寸、材料规格、横截面、节点类型、材质、用户批注语等所有信息。


Tekla的数据库包含了国内钢结构相关规范以及相关钢材特性,可以自定义零组件接头数据库,并且可与多款主流结构分析软件进行连接,非常适用于协同作业。


不过Tekla也有自身的缺点,其自由塑形能力很差,没有一般3D软件常用的布尔运算及放样等成面功能,为了满足异形项目的结构要求,可以借助Grasshopper的强大塑形能力,在Tekla中创建复杂的三维钢结构模型,本期为大家介绍一款GH对接Tekla的插件。


TeklaLink插件可实时链接GH对Tekla进行算法建模,可在GH中直接创建Tekla 中的对象并与之交互,并且可在GH中启用或禁用Tekla指令、是否重新计算并生成Tekla组件、删除Tekla中对象等操作。

TeklaLink插件使结构工程师能够在早期概念设计阶段有效地介入方案,其实际应用包括:创建用于驱动分析和建筑信息模型的建筑框架、具有异常曲率的梁和板模型、参数化钢截面的生成、以及用于生成桥梁和其他结构复杂的几何图形。


1、TeklaLink插件下载

(1)下载地址:https://warehouse.tekla.com/搜索该插件名称。


(2)该插件最新版本为GrasshopperTeklaLink1.10版本,仅支持Tekla2017SP5以上版本,用户可根据自己安装的Tekla版本选择对应的插件版本下载。

(3)官方网站下载插件时要求提供注册用户信息,不过现在都是免费注册,常规的文件和组件、细部节点都可以直接下载来用。


2、WindowsTeklaRhino版本要求

(1)Windows版本最低要求:Windows7,Tekla版本不低于2017SP5+,Rhino版本不低于6.31版本。

(2)Windows版本建议要求:Windows10 21H1,Tekla版本2020,Rhino版本不低于7.10版本。

(3)Tekla2020版本开始,部分用户无法在Windows7系统上安装运行,建议升级系统及软件版本来保证插件与官方同步更新。


3、软件及插件的安装

(1)Tekla软件安装地址:https://download.tekla.com/

①   安装Tekla软件的主程序。

②   安装Tekla软件的升级版本的附加程序。

③   安装软件相对应的运行环境程序。

(2)Rhino软件安装地址:https://www.rhino3d.com/

GrasshopperTeklaLink压缩包下载后解压至Grasshopper的Components Folder文件夹中


4、软件及插件的启动顺序

(1)先启动Tekla软件,需要打开待连接的模型文件后即可。

(2)启动Rhino软件后打开Grasshopper插件,在二级菜单栏中看到对应的Tekla插件的名称后证明插件安装完成。


5、Tekla插件的连接启动及常规操作

(1)打开解压后文件夹中的案例文件后,当模型中出现下图标志性建筑后,说明软件连接成功,已通过GH进行快速建模,随后可以尽情玩耍了。


(2)插件内的电池大致分三类:

部分电池主要用来新建模型,通过点、线、面、体等完成相关的建模操作。


部分电池主要用来详细设置建模过程中的属性设置,用来完善Tekla中建模操作。


部分电池主要用来将Tekla模型中的零件信息进行分解提取或转换至犀牛模型中方便后期调用或其他专业完善模型。


TeklaLink使用过程的注意事项:

(1).使用该插件之前,要保证Tekla软件处于开启状态,这样才能保证链接成功。


(2).模型导入Tekla后的单位与当前的Rhino模型单位保持一致。

(3).在grasshopper中选择运算器,可在Tekla中高亮显示对应的交互模型。


(4).双击交互模型对应的运算器可进行重新计算,并且会在Tekla中重新生成已删除的模型。

(5).右键单击grasshopper中交互模型的运算器,会有一个Run in background的选项。此模式意味着Tekla模型在后台进行更新,而Grasshopper UI保持响应。


(6).想要断开GH与Tekla之间的链接,可右键单击运算器选择Back to Tekla。这样会保证模型在Tekla中维持不变,并且能够进一步对其进行修改。


(7).在将Brep传输到Tekla时,Rhino API会使用标准设置将其转换为网格,其结构形式将由创建Brep的方式来决定,会很容易造成转换的网格为无效网格(可能包含非流形边、缺少网格面、有重复的网格顶点),所以可以自行对Brep进行网格转换,推荐犀牛7中的四边重构网格命令。


官方案例文件中提供了三个较为完整的案例,因为涉及到相关的Rhino及GH的操作,大家可以先根据插件文件夹中附带的HTML网页说明进行查看详细介绍,本次仅以案例一展开说明。


(案例一)


生成一个平面矩阵作为杆件轴网的基础平面,将网格打散分解后获取点阵中的XYZ坐标,为保持平面网格形状不发生改变,仅对网格点的Z坐标按照图示中的。


讲点分别沿着Z轴方向进行移动,移动的距离通过Graph mapper进行控制,再将重新调整点位后的点进行连线。


点的数据类型不发生改变,因此根据原网格的点序号进行杆件的连线,用到了Tekla中两点创建钢梁的电池,profile为钢梁的规格型号,Attributes为构件的属性,这样在Tekla模型中就将钢梁创建完成。


同理根据网格点序号利用三点共面生成网格的面板,用到了Tekla插件中Plate的电池,即根据面边界生成PL10截面的钢板,得到最终模型。


(案例二)


(案例三)

参数化设计可以改善以往的结构设计方法,使设计师更容易探索设计空间。参数化设计可以在很短的时间进行精确的计算,根据设置的约束参数或算法,通过计算可以给出最好的结构形式,并提出更优化的设计解决方案。


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