張濤 張小娟
摘? ? 要:現(xiàn)代社會對建筑工程提出了新的要求,為了應(yīng)對當(dāng)今社會新的挑戰(zhàn),建筑工程企業(yè)不斷尋找新的工程施工技術(shù),滿足社會對建筑工程的要求。工程規(guī)模的壯大,施工工程的BIM技術(shù)應(yīng)運而生,在建筑工程項目結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有較高的價值,為建筑工程企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。BIM技術(shù)作為信息化技術(shù)的一個分支,在工程的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作發(fā)揮了巨大的作用,本文首先介紹了BIM技術(shù)的特征,并重點分析了BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計
1? BIM技術(shù)概述
BIM技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息化技術(shù)集成下產(chǎn)生的,具有鮮明的特征。對建筑工程的精細化設(shè)計有著現(xiàn)實的推動意義,并在工程的成本控制中發(fā)揮了重要的作用。BIM技術(shù)在我國的各個領(lǐng)域有著重要的地位,并拓展在各行各業(yè),并在不同的專業(yè)和不同領(lǐng)域得到了延伸和發(fā)展。BIM技術(shù)運用在建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計上,對結(jié)構(gòu)設(shè)計的準(zhǔn)確性和科學(xué)性的促進較大,實現(xiàn)了建筑工程的部門信息的共享,促進了建筑方和設(shè)計方的交流和溝通,有助于數(shù)據(jù)設(shè)計的信息傳遞。在建筑工程的結(jié)構(gòu)的模擬和分析上,BIM提供的技術(shù)支撐有助于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的可視化,在提供施工效率上發(fā)揮了積極意義。
2? BIM技術(shù)的特征
2.1? 信息集成化
BIM技術(shù)的鮮明特征就是信息集成化,對信息具有集中整合的特作用。建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,需要集成設(shè)計信息和設(shè)計過程,達到建筑信息資源的集中化。在建筑工程的項目中,結(jié)構(gòu)設(shè)計的信息模型最為重要,設(shè)計信息模型為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了可參考的集成信息,為建筑工程的專業(yè)化設(shè)計提供了有效的平臺,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中更為科學(xué)和專業(yè)。在BIM技術(shù)下,建立完善的計算機三維模型,運用整個建筑信息模型的核心來融合建筑信息。此外,配套完善的建模系統(tǒng),能夠?qū)⒔ㄖY(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)、尺寸空間、施工材料等等信息囊括在數(shù)據(jù)庫中,這就節(jié)省了設(shè)計人員獲取信息的時間,彌補了傳統(tǒng)CAD技術(shù)的不足。
2.2? 協(xié)同設(shè)計
BIM技術(shù)為結(jié)構(gòu)設(shè)計搭建了一個信息化的平臺,建設(shè)方、設(shè)計方、施工方三者在平臺內(nèi)得到了良好的溝通和交流,并在平臺上迅速反饋三方的意見。此外,結(jié)合多方的意見,參考實際的施工環(huán)境,遵循建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則上,提高了建筑構(gòu)件的自動檢測和設(shè)計方向的效率,減輕了設(shè)計人員的負擔(dān)。
2.3? 工作傳遞
BIM技術(shù)具有關(guān)聯(lián)性,這就為建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供了工作傳遞的可能。建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計涉及面廣,對各個設(shè)計項目具有牽連效應(yīng),關(guān)聯(lián)的工作數(shù)據(jù)功能能夠及時反饋被改變項目信息的內(nèi)容,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,當(dāng)設(shè)計師單獨修改某項設(shè)計結(jié)構(gòu)時,BIM技術(shù)能夠聯(lián)動修改關(guān)聯(lián)設(shè)計項目,并在平臺上自動反映修改的信息,對于受到修改影響的構(gòu)件項目,系統(tǒng)自動做出提示反映。此外,BIM技術(shù)為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了模擬可視化的功能,建筑設(shè)計師為應(yīng)對不同的設(shè)計方案,參考構(gòu)建的結(jié)構(gòu)模型,提高了設(shè)計效率,為驗證設(shè)計師的設(shè)計思路提供了依據(jù)。
3? 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用分析
結(jié)合實踐來看,BIM技術(shù)目前在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中地應(yīng)用主要集中在以下幾個方面。
3.1? 建筑結(jié)構(gòu)和場地的分析
建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性關(guān)系到了建筑工程的施工質(zhì)量和建筑工程項目的成敗與否。這就要求重視建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計,建筑工程設(shè)計的合理性和科學(xué)性非常關(guān)鍵。利用BIM技術(shù)對建筑結(jié)構(gòu)進行建模,在考慮材料因素、結(jié)構(gòu)設(shè)計等因素以外,建筑結(jié)構(gòu)的可靠程度還受到了建筑工程施工場地的影響,施工工程的外界環(huán)境、地質(zhì)水文條件的影響。因此,為了提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和牢固性,就必須充分將外界客觀因素考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中來。運用BIM技術(shù)的分析功能,對施工項目的場地進行分析,從客觀環(huán)境的角度為建筑工程提供設(shè)計方向,規(guī)避外部環(huán)境對建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性威脅的風(fēng)險,合理地規(guī)劃建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計,為后期的建筑工程的施工提供了設(shè)計保障,為建筑結(jié)構(gòu)的全面設(shè)計創(chuàng)造了有利的條件。
3.2? 可視化結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)用
三維模型技術(shù)是BIM技術(shù)得以發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ),BIM技術(shù)在傳統(tǒng)技術(shù)上延伸和發(fā)展,成為了一種運用價值高的新型技術(shù),在建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計上具有廣泛的運用價值。BIM技術(shù)運用在建筑工程的設(shè)計經(jīng)歷了幾個階段,首先是利用三維實體模型,將建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸、相符度等參數(shù)反映在構(gòu)建的模型上。能夠直觀地看到結(jié)構(gòu)模型的空間效果,并為配套建筑構(gòu)件設(shè)計提供了可視化的設(shè)計方案。此外,在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,可視化的模型能夠直觀反映了設(shè)計漏洞和設(shè)計問題,縮短了解決漏洞問題的時間,為完善結(jié)構(gòu)設(shè)計方案有著促進意義,進一步加深了設(shè)計深度和設(shè)計質(zhì)量,有利于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的管控。
3.3? 方案階段的流程優(yōu)化
建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計對設(shè)計圖紙的要求不高,結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程施工設(shè)計的輔助工作,主要是對施工設(shè)計的補充,大部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容集中在剪力墻位置和大致柱網(wǎng)的確定上。由此看來,建筑工程結(jié)構(gòu)化的方案設(shè)計階段對BIM模型的精確度并未有明確的要求,但在大型的建筑工程項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計則需要BIM模型發(fā)揮協(xié)同設(shè)計的功能。在規(guī)模較大的、跨度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)中,需要在系統(tǒng)內(nèi)加入插件,將軟件內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計模型導(dǎo)入到系統(tǒng)設(shè)計平臺,為建筑方提供可視的結(jié)構(gòu)模型,制定可行的設(shè)計方案。接著,在設(shè)計系統(tǒng)內(nèi)建立核心的結(jié)構(gòu)模型,并能展示模型的平面視圖和立體視圖,將視圖之間和模型之間的關(guān)聯(lián)直觀地反映出來。另外,結(jié)構(gòu)設(shè)計信息和實體模型的關(guān)聯(lián)是通過明細數(shù)據(jù)信息表來反映,當(dāng)表中的荷載項目發(fā)生微調(diào),調(diào)整數(shù)據(jù)會在系統(tǒng)內(nèi)傳遞到整個模型,并直接在模型上做出了調(diào)整。這種修改命令的方式簡化了工作流程,實現(xiàn)了流程設(shè)計的優(yōu)化。
3.4? BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建模中的應(yīng)用
大跨度的建筑工程的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計更注重結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計,這就要求強化鋼結(jié)構(gòu)各個參數(shù)的慣性,加強對鋼結(jié)構(gòu)的布局。連接結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要內(nèi)容,對梁柱連接、部件連接等內(nèi)容做出了專業(yè)化的設(shè)計。在連接設(shè)計中,對梁高度和參數(shù)化設(shè)計的配件做出了具體的數(shù)據(jù)分析,并共享了可控制螺栓的數(shù)量和間距等新配件的形式信息,這就加強了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計細節(jié),有助于設(shè)計師對細節(jié)設(shè)計的重視,在鋼結(jié)構(gòu)的施工中能夠引用詳細信息,提高了大型建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。
4? 結(jié)束語
總而言之,BIM技術(shù)在建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有廣泛的應(yīng)用價值,這就需要對BIM技術(shù)的應(yīng)用進行分析,發(fā)揮BIM技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟效益。為此,上文在充分結(jié)合筆者對相關(guān)文獻研究以及自己多年工作經(jīng)驗情況下就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM技術(shù)地應(yīng)用展開探討,以供行業(yè)中其他人員工作開展提供一定參考。
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