建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究 宋佳鑫

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:宋佳鑫
[导读] 摘要:在建筑结构设计中运用BIM技术有利于提升设计工作的高效性及综合品质,也可显著降低工程承建单位在建筑材料加工期间实际产生的设计与生产环境成本,整体利于促进建筑企业的优化发展。
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        摘要:在建筑结构设计中运用BIM技术有利于提升设计工作的高效性及综合品质,也可显著降低工程承建单位在建筑材料加工期间实际产生的设计与生产环境成本,整体利于促进建筑企业的优化发展。BIM技术中的各项功能不仅可适应于现代化建筑结构设计的工作实需,也为使用该技术的从业人员提出更严格的标准要求,即对应的实操人员应具备更专业的理论基础以及综合素养。
        关键词:BIM 技术;建设结构设计;应用
        1BIM技术的主要特点和优势
        BIM技术在建筑结构设计中具有明显的优势。(1)可视化设计。可视化设计时BIM技术的最直观的特点之一。与传统的CAD平面制图不同,利用BIM技术进行建筑结构设计时的整个过程都是三维可视化的,设计者利用可视化的三维模型可以更好的进行建筑的结构和空间布局设计,能够更加直观展现建筑的外形、内部空间结构、载荷特性,同时能够模拟施工过程,使建筑结构设计更加合理准确。(2)能够整合各个专业。BIM技术具有较高的开放性,参与建筑设计的各个单位可以在统一的BIM平台上开展设计工作,各专业可以进行充分有效的协商与沟通,减少由于信息壁垒造成的设计缺陷,提高建筑设计质量。(3)实现施工过程的仿真模拟。[1]在利用BIM进行建筑设计完成后,可以进行施工模拟,在仿真模拟过程中可以对施工设备、材料和施工进度等重要项目管理内容进行预估和测算,生成的模拟数据可以作为施工管理的依据,从而促进建筑工程项目的精细化管理。
        2建筑结构设计中优化技术的意义
        2.1降低建筑工程的施工成本
        房屋建筑结构设计与建筑楼层的高度、楼层之间存在密切的关系,因为建筑工程的施工成本会影响房屋建筑的楼层数,由于房屋建筑的楼层数不同,建筑工程的施工成本也不同。因为房屋建筑的屋顶成本是不变的,所以设计人员在设计房屋建筑时,为了减少工程成本,就需要改变建筑工程的楼层数,这样建筑成本也会有所降低。房屋建筑需要保证其稳定性,当房屋的楼层数变多时,房屋建筑的成本也有所增加。而在房屋建筑中优化技术,可以将房屋楼层根据其实际需求增加到固定的数值,以保证房屋建筑的工程成本有所降低。
        2.2提高房屋建筑的安全性
        房屋建筑设计还包括对房屋建筑的外观进行设计,房屋建筑的设计包括矩形设计、圆形设计等,如果建筑物面积确定,那么采用圆形或矩形设计将有利于房屋建筑成本的降低,减少房屋建筑的面积,降低装饰费用,保证房屋建筑的稳定性,提高建筑的安全性。
        3BIM技术在建筑结构设计期间运用
        3.1建筑场地分析中的应用
        建筑结构设计工作的内容非常繁复,既要对建筑主体结构的合理性进行分析,还需要对建筑施工的场地的地理环境、水文条件进行详细的分析,以确保建筑结构设计的科学性和安全性。[2]BIM技术不仅能够在建筑主体结构合理性分析上发挥重要作用,还能为设计前期的建筑场地地质、水文环境分析提供有力支持。它的应用,可以通过动态数字信息对建筑结构在特定地理水文环境中的应力情况进行分析确定。另外,BIM技术与GPS技术的融合,能够在建筑场地的分析过程中发挥出更大的作用,能够进一步确保场地分析工作的全面性、深入性,从而对建筑结构的选型确定、体系结构确定提供更加合理更加准确的参考依据,也能够为建筑施工的场地选择提供更科学的参考,以保证建筑结构的设计能够与实际施工地点的地理情况、水文情况、气候情况等多种自然环境进行有机融合,确保正式的施工过程以及建筑后续的使用过程的顺利、安全与稳定。


        3.2施工图设计
        在建筑设计建模过程中,首先按照建模步骤完成别墅所需的地基、梁、板、柱等构件,并通过参数共享和标注系列图平面施工图的方式完成相关制作,结构设计人员需要根据自己的习惯完成相关构件的施工。在制作构件时,需要根据平面法施工图标准的图集制作相应的文件,并创建一组共享的参数和标签或者组件的信息,这样当一条信息发生变化时,其余的信息也会发生变化,确保BIM中的参数是一致的。在编制了钢筋混凝土结构模型和系列文件后,利用钢筋混凝土结构模型软件进行了梁、板、柱及相关详图的平面施工图设计。BIM与和平的方法形式不同,BIM技术主要通过三维模型的创建,和平的规律是通过二维抽象符号、线条表示,但两种方法所显示的信息是相同的,它们之间没有根本的冲突,将两者结合起来可以更加清晰和全面地表达它们。将BIM技术应用于结构设计时,可利用BIM软件绘制结构平面施工图,通过共享参数和创建标签族文件,实现了BIM技术与平面法的结合。
        3.3在建筑设计各专业协同中的应用
        BIM技术在建筑结构设计中的应用,不是单靠某一项专业来完成的,它需要通过对多种不同专业的协同来完成建筑结构设计。因此,在设计环节中,加强各个专业之间的数据、信息的交流、汇总以及处理工作的协同,是提高建筑结构设计工作效率和完整性的重要方式。在实际的建筑结构设计中,BIM技术在信息交流、共享方面的应用主要体现在两个方面。一方面,是通过对中间数据问题的运用,向不同地方、不同设计软件完成对建筑模型搭建所需的各种数据何种参数信息的共享。另一方面,是通过数据库来完成把各项信息、资源在不同专业之间的共享传输,并融合了土建、装饰等多种与建筑有关的其他领域的专业信息,利用统一的数据处理模型来对这些专业信息进行整合、分析处理,确保信息整合的规范性和统一性,保证各种信息能够在不同专业、不同地点的系统中得到共享和利用效果最大化。
        4建筑结构设计中优化技术的应用
        4.1房屋建筑结构设计细节部分优化设计的应用
        在房屋建筑结构设计过程中,需要对房屋结构的细节部分进行优化设计,比如说对主体结构进行设计,但是细节部分存在问题,这一问题同样会影响到建筑工程的主体结构,细节部分的优化包括矩形浇板的设计,拐角的设计,如果不注意这些细节,就会使得裂缝问题的产生。随着信息化时代的到来,建筑结构设计中越来越多的设计内容主要通过计算机技术来完成,这就需要设计人员不仅要具有较高的专业技术知识,还要会运用计算机操作技能。所以,设计人员在房屋建筑设计中要掌握综合知识能力,这样可以提高房屋建筑的设计质量。
        4.2各项信息数据的共享
        建筑结构设计中,会用到多种、多方面的信息数据,而传统的设计软件在信息共享和交换方面存在一定的不足,BIM技术的应用,可以有效改善这一问题。设计人员可以用BIM技术以及模型把设计结构中的所有数据信息都录入到相应的数据库里,其他的人在需要查询时即可通过访问数据库来获取设计结构中的信息和数据。[3]在实际的结构设计中,设计人员还可以通过参考其他设计人员的数据库等设计成果来启发自己的设计工作,并自己的设计方案进行改进,促进设计方案科学性、全面性的提升。
        5结语
        BIM技术在建筑结构设计中的应用,能够为设计人员提供一个直观化、清晰化的建筑模型,对于提高设计效率以及设计水平方面发挥着重要作用。在对BIM技术的应用上,需要充分结合其优势和特点,并与实际设计需求相结合,确保设计方案的合理性。
        参考文献:
        [1]王银虎.关于建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].绿色环保建材,2017(12):57.
        [2]谭欣.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].低碳世界,2017(35):233-234.
        [3]曾铁军,徐辉华.建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].建材与装饰,2017(48):102-103.
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