Tekla用于世界上最大自由跨度穹顶结构之一的新加坡体育中心

体育中心的屋顶结构由一系列直径从139.7mm到508mm的CHS制成的3D三角形桁架组成，在外露结构中产生具有建筑吸引力的曲线。这些曲线给制造商带来了许多挑战，但 Tekla 和 BIM 使团队能够克服这些挑战。

从一开始，Arup 的设计团队就认识到，要成功交付这种屋顶结构，需要对建筑和结构设计以及后续施工采用完全集成的方法。

设计和结构模型之间的互操作性是 Arup 团队需要克服的关键挑战。该团队能够使用专门的内部分析软件优化屋顶结构，然后通过插件将其连接到 Tekla 的 BIM 软件。互操作性使 Arup 能够自动更新 Tekla 模型以匹配最新优化的设计几何结构，而使用传统方法或不连接的解决方案是不可能做到的。

BIM 对于实现建筑服务、混凝土结构工程和建筑之间的无缝协作非常重要。Arup 能够检测到建筑服务和建筑结构之间的潜在冲突，并及时纠正设计。例如，大约 42 公里的预制露台座椅必须与制冷等建筑服务完美结合。

Arup 新加坡办事处负责人兼体育中心项目的结构负责人 Mike King （以下简称金先生）在为全球主要体育场馆、机场和车站设计大跨度结构方面拥有超过 20 年的经验。

“对于每一份新工作，我们都会看到技能和使用技术方面的进步。重要的一点是学习不同的软件包如何相互通信，以及它们如何在彼此之间传递信息，这样当您用到几何模型时，就不会丢失在分析模型中拥有的所有信息。这种互连性至关重要。”金先生说。

Arup 的 Tekla 模型定义了屋顶结构的几何形状和构件尺寸，对于确保将所有节点设计信息正确导入基础模型非常重要。为了确保设计团队的意图在 Tekla 模型中得到充分体现，钢铁承包商 Yongnam 公司开发了一个系统，该系统根据每个交叉节点的设计数据检查存储在 Tekla 模型中的所有基本数据。

根据金先生的说法，在向钢铁承包商 Yongnam 交付屋顶结构模型时，至关重要的是，模型必须100%准确，而且通过Tekla模型，他们能够保证几何结构和结构构件的准确性。Yongnam 反过来使用建筑信息模型开发了他们的制造文档和图纸，用于制造和导入节点。

此外，钢铁承包商 Yongnam 获得BCA（建筑和施工管理局）的信心，确保结构能够安全、顺利地制造和安装，这一点非常重要。为了实现这一点，他们通过Tekla模型有效地向BCA提供了信息。

体育中心项目的主要挑战之一是尽可能降低屋顶钢结构的重量，这不仅是为了建筑的经济性，也是为了减少项目在环境影响和可持续性方面的碳排放。

“这种屋顶的最大负载是钢结构的自重，所以如果你能将其最小化，那么你就可以在创建一个极其高效的结构方面大有帮助。例如，如果它不是一个高效的结构，并且每平方米额外增加 10 公斤的屋顶钢材，那么你实际上需要再次使用 30% 到 40% 的钢材来支撑这些多余的钢材。”金先生说。

在减轻钢结构重量方面，BIM 的使用带来了好处。它帮助 Arup 设计团队优化了屋顶的几何形状、结构以及使其具有建筑优雅的外观。他们能够在设计和记录方面对钢结构进行微调，以最大限度地减少钢结构重量。

“对于这类结构，我们喜欢使用 Tekla，因为它符合行业标准。这是钢结构制造商乐于使用并充满信心的解决方案。所以我们知道，如果我们在 Tekla 中制作文档，那么我们就可以将该模型交给世界上任何一家钢结构制造商，他们将能够利用它来开发他们自己的制造模型，这最终节省了时间。”金先生说。

据金先生所说，与10年或20年前相比，BIM大大减少了建造这种结构所需的时间。

但更有趣的好处是，它可以提高建筑本身的资源效率，减少钢结构数量，并通过将信息从设计师传递到钢结构制造商，再传递到最终用户，实现有效的协作。

新加坡体育中心是新加坡第一个自始至终使用BIM的项目，是多方利益相关者之间协作的绝佳展示。