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        BIM技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中的應(yīng)用

        2018-02-16 03:54:19向昊
        建材與裝飾 2018年24期
        關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)

        向昊

        混凝土結(jié)構(gòu)課程作為建筑類專業(yè)的主要課程,主要包括兩大部分,即混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。教學(xué)過程中充分利用BIM技術(shù),可以提高教學(xué)效率,順利完成教學(xué)目標(biāo)。

        1 BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

        二維圖紙是建筑行業(yè)在進(jìn)行三維設(shè)計(jì)時(shí),為提高建筑效率和實(shí)際精度的準(zhǔn)確性而設(shè)計(jì)的,為后期CAD輔助設(shè)計(jì)和繪圖提供很大方便。但二維圖紙也存在很多缺點(diǎn),最主要的問題就是它所傳遞出的信息不夠全面和直觀,很多施工方在拿到圖紙時(shí)一時(shí)不能理解設(shè)計(jì)者所要表達(dá)的想法和意圖[1]。比如建筑施工圖紙,他就需要施工方將建筑各個(gè)面的詳細(xì)構(gòu)造圖整合在一起才能得出建筑的大概外形。

        而利用BIM技術(shù),在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以直接利用動(dòng)態(tài)檢查或者實(shí)際模擬的方法,使工程的設(shè)計(jì)和施工過程達(dá)到透明化,做到隨時(shí)檢查和排漏,大大減少施工過程中的交流和程序。而且,混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中通過BIM技術(shù)的模型建構(gòu)功能,通過技術(shù)塑造設(shè)計(jì)的多維空間方案,可以將成本、人工等信息輸入到模型中,充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

        2 混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中BIM技術(shù)的應(yīng)用方法

        本部分以混凝土結(jié)構(gòu)課程為例進(jìn)行分析。傳統(tǒng)教學(xué)模式下,混凝土結(jié)構(gòu)課程理論復(fù)雜、枯燥,如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案、建筑設(shè)計(jì)方案等,造成學(xué)生興趣不濃厚,無(wú)法整體看待結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí),學(xué)生也無(wú)法將理論與實(shí)際相互聯(lián)系起來(lái),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)中引入BIM技術(shù),可以最大程度解決這些問題。

        2.1 識(shí)圖課程中的應(yīng)用

        混凝土結(jié)構(gòu)平法識(shí)圖的主要內(nèi)容就是平法制圖規(guī)則,核心思想就是構(gòu)件配筋信息通過抽象數(shù)據(jù)符號(hào)展現(xiàn)出來(lái)。平法以二維平圖紙為基礎(chǔ),但具體工程是三維立體的,學(xué)生只有將抽象的2D圖像想象成3D模型,與平法對(duì)應(yīng),才能確保學(xué)生在沒有施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)兩者轉(zhuǎn)換[2]?;炷两Y(jié)構(gòu)平法視圖課程教學(xué)中,內(nèi)容諸多。這里以混凝土結(jié)構(gòu)板式樓梯的平法施工圖識(shí)讀為例,教學(xué)過程中存在平面施工詳圖識(shí)讀時(shí),大部分學(xué)生具有建筑施工識(shí)圖能力,可以對(duì)樓梯構(gòu)造基本明確,但是識(shí)圖準(zhǔn)確率普遍偏低,學(xué)習(xí)質(zhì)量不理想,且難以理解平法標(biāo)注的配筋信息,無(wú)法有效聯(lián)系配筋信息與鋼筋實(shí)體,影響到教學(xué)質(zhì)量。

        應(yīng)用BIM設(shè)計(jì)軟件Revit建模是三維仿真的,在軟件中可以從各個(gè)角度觀察結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)組成清晰明了,直觀性強(qiáng)。通過Revit Structure三維建模能將二維平法施工圖中抽象的鋼筋信息直觀地顯示出來(lái),如鋼筋位置和鋼筋排布情況。引入Revit Structure三維模型(以BIM技術(shù)為核心的三維建筑設(shè)計(jì)工具),這種模型具有較強(qiáng)的可視性、結(jié)構(gòu)直觀課件,且可以對(duì)模型進(jìn)行多視角觀察,將樓梯結(jié)構(gòu)的組成與構(gòu)造全方位的展現(xiàn)出現(xiàn)來(lái),幫助學(xué)生理解平法制圖規(guī)則,避免機(jī)械記憶的不足,對(duì)比分析模型與圖紙,培養(yǎng)與提高學(xué)生空間想象能力與平法施工圖能力,課堂上應(yīng)用效果顯著,具有推廣價(jià)值。

        2.2 施工項(xiàng)目管理與質(zhì)量管理

        引入BIM技術(shù)后,通過其中含有的4D模擬仿真建造技術(shù)將工程設(shè)計(jì)階段所有完成的3D建筑信息模型,以時(shí)間維度串聯(lián)起來(lái)構(gòu)成一個(gè)4D模擬施工動(dòng)畫,并在計(jì)算機(jī)上完成模型建立,借助三維可視化設(shè)備虛擬描述該項(xiàng)目。教學(xué)課堂上依照工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度安排模擬實(shí)際工程建造,也能通過虛擬項(xiàng)目實(shí)施環(huán)境發(fā)現(xiàn)可能存在的問題及風(fēng)險(xiǎn),并對(duì)這些問題采取具體解決方法,根據(jù)方案調(diào)整模型與施工計(jì)劃,讓學(xué)生可以清楚感受到施工計(jì)劃優(yōu)化前后的變化,掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。此外,還可以模擬施工中可能出現(xiàn)的變更、簽證等對(duì)施工方案產(chǎn)生影響的情況,通過快速調(diào)整模型重新組織進(jìn)度計(jì)劃。這種教學(xué)方法要比傳統(tǒng)教學(xué)模式生動(dòng)、有趣,大幅度提高教學(xué)質(zhì)量。

        施工質(zhì)量管理這部分內(nèi)容講解時(shí),同樣可以借助BIM模式+材料信息,通過建立模型,根據(jù)施工順序逐步搭建一個(gè)個(gè)建筑模型,將施工建造過程完整的反應(yīng)出來(lái),同時(shí)還可以讓學(xué)生全面了解建筑物各構(gòu)件組成及相互關(guān)系,教師詳細(xì)講解各個(gè)構(gòu)建的施工要點(diǎn),通過這樣全面理論+實(shí)踐授課方式,學(xué)生可以清晰感知到施工質(zhì)量管理的重難點(diǎn)所在。如鋼筋工程質(zhì)量控制內(nèi)容講解時(shí),通過三維模型分別將墻、梁、板、柱構(gòu)建展現(xiàn)出來(lái),學(xué)生通過觀看模型就等于看到了施工現(xiàn)場(chǎng)綁扎好的鋼筋成品,對(duì)于施工與質(zhì)量控制要點(diǎn)一目了然[3]。

        2.3 構(gòu)建完善課程體系

        院??梢栽O(shè)置專業(yè)講授BIM技術(shù)的課程。為了充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì),整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中貫穿BIM技術(shù),并向?qū)W生詳細(xì)講解BIM技術(shù),讓學(xué)生對(duì)這種新技術(shù)有一個(gè)全面了解??紤]到BIM技術(shù)可以應(yīng)用到整個(gè)工程建設(shè)中,本身具有連續(xù)性和關(guān)聯(lián)性,所以學(xué)校在開設(shè)BIM課程時(shí),還應(yīng)在教學(xué)內(nèi)容中加入設(shè)計(jì)、施工等相關(guān)知識(shí)的滲透和融合,便于學(xué)生在以后實(shí)際應(yīng)用中能更好的融會(huì)貫通,將BIM技術(shù)與各科知識(shí)融合應(yīng)用。

        3 結(jié)語(yǔ)

        總之,BIM技術(shù)作為一種新型的技術(shù),混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中充分利用該技術(shù)。同時(shí)需要教師不斷提高自身專業(yè)素質(zhì),熟練掌握BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工中的應(yīng)用,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,為社會(huì)輸送德才兼?zhèn)涞慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人才。

        [1]張憲江.BIM技術(shù)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇,2016(03):217~218.

        [2]趙立恒,劉杰,張劍鋒.BIM技術(shù)在建筑施工技術(shù)課程教學(xué)中的研究[J].黑龍江科學(xué),2018,9(04):158~159.

        [3]張艷芬.BIM技術(shù)在高職結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn),2018(06):221~222.

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