朱敏敏 王 偉

(浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 311231)

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基于BIM技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)

朱敏敏 王 偉

(浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 311231)

論述了建筑結(jié)構(gòu)課程中應(yīng)用BIM技術(shù)的必要性，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)特點，選擇了相應(yīng)的節(jié)點和構(gòu)件，闡述了利用BIM技術(shù)進行教學(xué)界面設(shè)計的方法，指出BIM模型輔助教學(xué)，使學(xué)生能夠直觀的理解平法制圖規(guī)則和節(jié)點構(gòu)造。

建筑結(jié)構(gòu)，BIM技術(shù)，三維模型，節(jié)點

0 引言

目前“大學(xué)生過?！迸c“技工嚴(yán)重缺乏”冰火兩重天的反差格局一直困擾多省的企業(yè)。市場需求促進人才需求，也促進了教育培訓(xùn)需求。2014年年初，國務(wù)院出臺關(guān)于引導(dǎo)一批普通本科院校向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型的政策[1]。在這種社會需求下，高職院校在教學(xué)上應(yīng)擺脫以往單純依靠理論教學(xué)的局面，增強學(xué)生對實際工程的直觀了解，培養(yǎng)符合企業(yè)要求的應(yīng)用技術(shù)型人才變得尤為重要。

1 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)課程中應(yīng)用的必要性

鑒于建筑工程類高職學(xué)生的培養(yǎng)方向是施工現(xiàn)場的技能型人才，“建筑結(jié)構(gòu)施工圖識讀”便成為建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)重點。傳統(tǒng)的教學(xué)是根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》的講授教學(xué)，這對于復(fù)雜的建筑工程設(shè)計來說略顯蒼白；而學(xué)生現(xiàn)場實習(xí)易受現(xiàn)場條件和施工條件的限制，不能完全將學(xué)校所學(xué)的理論與實踐聯(lián)系起來[2]。

國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在《十二五建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中提出，“十二五”期間將基本實現(xiàn)建筑企業(yè)信息系統(tǒng)的普及應(yīng)用，加快建筑信息模型(BIM)、基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用[3]?；贐IM(建筑信息模型)技術(shù)的教學(xué)在全球范圍內(nèi)得到越來越多的重視和應(yīng)用[4]使建筑結(jié)構(gòu)施工圖的教學(xué)有了很大程度上的變化。這種變化主要體現(xiàn)在教學(xué)的實現(xiàn)形式上，它以三維立體模型形式體現(xiàn)立體的建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點或構(gòu)件，使學(xué)生直觀的理解各種構(gòu)造。三維模型不僅可以模擬具體構(gòu)件或節(jié)點，還可以隱藏混凝土輪廓線、箍筋、梁柱縱筋，使學(xué)生對構(gòu)件和節(jié)點中的具體鋼筋的理解難度大大降低。

2 建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點和構(gòu)件整理

目前高職院校建筑結(jié)構(gòu)施工圖的教學(xué)主要是對11G101-1混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖的講解，然后學(xué)生根據(jù)對圖集的理解畫出一個實際工程中的構(gòu)件的鋼筋分離圖。所以本文在整理時，將材料分為以下兩部分。

2.1 選擇圖集中的節(jié)點詳圖

根據(jù)教學(xué)要求選擇圖集中所要轉(zhuǎn)化成三維模型的節(jié)點詳圖，并對所選詳圖作一定的修改以方便教學(xué)，而不是一味的照搬圖集。本次選擇的節(jié)點匯總?cè)绫?所示。

表1 選取節(jié)點匯總

以選取的剪力墻“轉(zhuǎn)角墻墻身水平鋼筋”構(gòu)造為例，圖集的表示如圖1所示。從圖1中可以看出圖集的轉(zhuǎn)角墻墻身水平鋼筋搭接只給出了平面圖，學(xué)生要理解這個節(jié)點的鋼筋做法需要較強的空間想象能力，僅通過看圖集和聽課很難理解。

2.2 選擇一根實際工程中的梁

根據(jù)教學(xué)流程，學(xué)生對圖集的節(jié)點有一定認(rèn)識之后，便要畫一根實際工程中梁的鋼筋分離圖。這個過程從難度上更進了一步，所以更需要建立一個三維模型方便學(xué)生直觀的來學(xué)習(xí)。為了簡化說明，本文選擇了較簡單的一跨梁，如圖2所示。

3 基于BIM技術(shù)的教學(xué)界面設(shè)計

對結(jié)構(gòu)節(jié)點和構(gòu)件整理后，便可以運用BIM軟件將對應(yīng)的CAD文件轉(zhuǎn)換成3D模型文件。3D模型完全按照工程實際建成。為了突出模型的重點內(nèi)容，設(shè)置了可隱去次要部分的按鍵。

3.1 節(jié)點詳圖轉(zhuǎn)化成空間模型

根據(jù)前文所選的35個節(jié)點，分別將其轉(zhuǎn)化為空間模型?，F(xiàn)以圖1中轉(zhuǎn)角墻為例，簡述轉(zhuǎn)化過程。節(jié)點轉(zhuǎn)角墻的教學(xué)難點在于外側(cè)水平筋在一側(cè)墻體內(nèi)的搭接規(guī)則，故在建立模型時要突出這部分的鋼筋搭接，如圖3所示。

3.2 實際工程梁轉(zhuǎn)化成空間模型

相對于構(gòu)件節(jié)點，具體一根梁的教學(xué)要復(fù)雜的多，涉及的知識點也較復(fù)雜，所以更需要一個完善的模型來輔助教學(xué)。根據(jù)上文的單跨梁，其三維模型如圖4所示。在已有圖集和課件的基礎(chǔ)上教師結(jié)合該三維空間模型，通過對模型的縮放、平移、旋轉(zhuǎn)等操作可以使學(xué)生較直觀的理解知識點。

4 結(jié)語

本文介紹了采用BIM技術(shù)來輔助建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)的方法。通過空間模型輔助教學(xué)，使學(xué)生能夠直觀的理解平法制圖規(guī)則和節(jié)點構(gòu)造。

雖然本文對BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)做了初步的嘗試，但是各個節(jié)點的運行界面是單獨運行的。如何將多個節(jié)點和構(gòu)件放到一個運行界面中是今后研究的方向。

[1] 國務(wù)院.國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定[Z].2014.

[2] 李偉平.基于BIM(建筑信息模型)技術(shù)的歷史街區(qū)綜合安全研究[D].天津:天津大學(xué)，2012.

[3] 郝 麗.我國BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析與推廣措施研究[Z].四川建筑科學(xué)研究院，2014.

[4] 張春霞.BIM技術(shù)在我國建筑行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展障礙研究[J].建筑經(jīng)濟，2011(9)：96-98.

On architectural structure teaching based on BIM technique

Zhu Minmin Wang Wei

(Zhejiang College of Construction, Hangzhou 311231, China)

The paper indicates the necessity for adopting BIM technique in the courses of architectural structures, selects respective nodes and components according to the teaching features for the courses, and illustrates the BIM technique can be used for the teaching interface design, and points out the BIM-aided teaching can have the direct understanding of the plane mapping rules and node components.

architectural structure, BIM technique, 3D model, node

1009-6825(2016)12-0250-02

2016-02-15

朱敏敏(1986- )，男，碩士，工程師； 王 偉(1960- )，男，高級工程師

G642.0

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