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摘要:BIM技术在建筑结构设计中的应用是当前建筑设计的一种趋势,BIM技术凭借着较高的协调性、共享性、可视化等优势,有助于结构设计的科学发展。本文主要对BIM技术在建筑结构设计中的应用展开探讨。
关键词:BIM技术;建筑设计;结构设计;BIM设计
引言
近年来,BIM技术在建筑领域得到了广泛应用。国内的BIM软件产品也不断推陈出新,涵盖建筑规划、设计、招投标、施工、运维管理等全生命周期。随着对BIM技术应用的探究愈加深入,各种问题也接踵而至,BIM技术的核心是信息共享,尤其是在专业协同时,如果缺乏信息间的共享,则会造成信息断层。
1BIM技术的在建筑结构设计中的优势
将BIM技术应用在建筑结构设计过程中具有突出的应用优势,这些优势主要表现在以下方面:第一,促进数据信息化发展。BIM技术是以现代科学为基础的,可以对信息进行有效全面的处理。与传统的设计技术相比具有突出的优越性,工程设计人员可以利用BIM技术对建筑工程的信息进行快速及时全面的处理,并且可以在建筑工程数据库中快速查询相关的有效数据。此外,各种数据具有密切的联系,利用BIM数据库可以为设计人员节省大量的设计时间,对提高设计效果也有重要帮助。第二,BIM技术的充分应用有利于推动设计的统一化发展。将BIM技术应用在建筑结构设计过程中能够提高设计效率,同时可以对建筑工程中的光源、外貌以及材质属性等进行全面具体的了解。在BIM技术应用过程中,可以将其融入到具体的建筑工程中,因为全部的建筑工程数据信息都可以输入到BIM数据库中,设计人员在对建筑工程的结构进行设计时,还可以了解到建筑工程的节能效果、光照情况以及使用舒适性。在此基础上开展设计工作,能够保证设计方案的最优化。第三,BIM技术具有较强的三维效果。在建筑结构设计过程中对BIM技术进行充分应用能够体现出比较良好的三维效果。因为BIM技术本身包含三维技术可以将建筑结构模型立体展示出来,设计工作人员可以通过建筑模型的立体效果充分了解建筑工程的各个部分。在此基础上,可以对设计方案进行改进以及完善,保证设计方案的科学性以及合理性。
2目前BIM在建筑结构设计中运用的相关问题
2.1标准体系急待完善
当前社会发展阶段BIM技术在我国建筑结构设计中的运用尚处于摸索初期,即目前我国的BIM技术标准体系还较为“稚嫩”,具体的设计也缺乏进一步规范。而BIM技术要求实现多元信息间的有效传递,并在实践运用期间差异化专业之间应互相协调等,从而有机优化与完善相应的规范体系。
2.2实时工作效率低
在当前设计阶段,对建筑结构本身预设有严格的要求,考虑到建筑工程的实际设计要求和需求等,可能存在工作不严谨的情况,导致实时工作效率低。在建筑设计中影响因素比较多,兼顾到各方面因素,对工作比较严格,其中包括严格性和实时性等,BIM技术工作人员在操作中需要关注具体的变化,由于整个阶段可能出现实时监督不合理的情况,在紧急的情况下如果不及时进行处理,势必对整个建筑结构设计造成影响。
2.3设计管理存在问题
一旦项目开始,设计单位面临的工作量巨大,为了尽快达到业主要求的工作目标,若设计的监督管理不到位,设计图纸的布局不合理、内容不完整等现象经常出现,结构和建筑专业的对比检查和校对会出现不仔细和不全面的问题。
2.4物理模式和分析模型缺乏关联性
建筑结构设计采用BIM技术建立模型,基本上是物理模型和建筑结构分析模型。因此,为了保证物理模型与分析模型之间的连接和无缝连接,建筑结构设计需要采用完全柔性的结构构造。但是,如果建筑结构设计的整个模型没有采用规范的施工方法,模型就不符合相关规范的要求。BIM系统在运行中会丢失大量数据,导致建筑模型不完整,无法应用于建筑结构设计和分析。
3BIM技术在建筑结构设计中的应用
3.1在工程建模中的应用
在工程建模过程中难度比较大,复杂程度也比较高,尤其是对一些钢结构建筑工程来说,除了要从根本上落实结构的连接工作,同时还要确保构建布置的科学性以及合理性。在实际钢建筑结构连接过程中,要重视对梁柱连接工作进行落实,同时还要检查梁与梁之间的连接质量。在结构连接设计过程中,必须保证连接件的完善性,确保螺栓量以及安置间距之间的合理性和科学性,要与相应位置进行结合,才能够提升工程的施工效率。利用BIM技术设计人员可以对建筑工程结构进行三维效果展示,对梁柱以及各连接件的实际情况进行掌握,保证工程建模的准确性。
3.2创设契合于相关限定标准的结构构件
在具体建筑结构设计过程中对结构构件的设计也同样属于一个十分重要的环节,比如基础性的横梁、立柱、墙体、架空楼板等结构都惯常运用现浇、预制构件或者钢结构构件的方式,即依据具体建筑的主观化设计形式更科学、合理的设计出各类结构的构件。随着社会经济建设的日益发展,创新装配式的结构应用方式更受青睐,而该BIM技术的应用也为结构构件的标准化发展奠定了坚实的基础。
3.3施工图设计阶段
基于BIM技术的结构施工图设计阶段的首要任务是各个专业相互提交初设模型,根据项目的地基、风荷载、地震等实际情况,构建结构设计模型。建模完成后,对结构进行计算并对结果进行调整和修改、校审。然后,汇总组合各设计专业的初步设计模型数据并进行设计协调和修改,继而完成结构施工图的设计模型。最后,可直接生成二维施工图,经过和结构模型的校核后就可以将施工图的BIM立体设计模型和二维图纸一并交付给业主。
3.4在建筑结构审核中的应用
住宅建筑的优化设计符合需求,在现场管理中,通过动态化设计后,可以确保实际建筑工程施工进度获得更加有效的监控,在开展建设阶段可以实现模拟和现场观察。施工开展阶段,从实际情况实施模型构建后,对施工进度进行控制,在规定时间内完成各项任务。BIM技术形式有重要的作用,在设计中,根据具体形式可知,需要掌握数据的处理要求和流程,只有将技术落实到实践中,才能确保发挥作用。在本次研究中对BIM技术在不同阶段的具体应用进行分析,通过对建筑进行模拟测试后,保证建筑结构整体设计的稳定性。设计人员在操作中必须明确BIM技术的基本要求,通过技术的利用提升建筑结构的设计水平,确保建筑物设计质量。在技术推进的过程中,通过努力之后完善BIM技术,进而推动建筑行业的进步,为建筑业的可持续发展奠定基础。
3.5在建筑节能设计中的应用
当前的建筑节能设计主要包括了室内采光的设计、通风设计等方面的内容。利用BIM技术的信息数据库以及可视化的动态呈现,可以在进行结构设计时,就充分地将自然环境与房屋建筑进行有机的结合。在室内的通风设计中,室内通风往往受到建筑本身的结构、朝向以及周围的环境影响较大,通过BIM技术就可以对于建筑设计进行有效的模拟,从而提升对于周围环境的利用率。建筑的采光一直都是一个十分重要的设计标准,在BIM技术的支持下,设计人员可以在系统中输入建筑周边的环境数据,结合当地的日照情况、气候条件,完成件数参数值的设置,最终获取最优结构设计与比例,从而提升整体建筑工程结构设计的质量与水平,有助于构建人与自然的和谐社会。
结语
总而言之,在建筑结构工程设计以及施工过程中,随着建筑规模越来越大,其要求也越来越高。在BIM技术实际应用过程中,设计人员必须掌握BIM技术的应用要点,确保BIM技术在结构设计过程中能够合理应用,充分发挥BIM技术的应用优势,提高建筑结构设计的整体水平,同时保障建筑的施工质量。
参考文献:
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