摘 要:BIM技术是一种针对建筑工程全过程的信息模型管理技术。在建筑工程结构设计过程中,必须切实加强BIM技术的应用,确保设计的安全性和高效性。本文从BIM技术的特点入手,就建筑工程结构设计过程中如何强化BIM技术的应用提出分析。
关键词:BIM技术;建筑工程;结构设计;应用
1 BIM技术的核心内容
1.1建筑信息模型技术的最重要部分就系统内部的数据分析处理功能,它是基于数字3D技术和计算机技术的技术融合,对建筑工程项目的设计方案当中的数据有良好的处理和分析能力。该技术在使用过程中,可以有效的录入和分析整个工程项目设计施工中产生的各种数据信息,同时数据库中的各种信息可以进行实时动态的更新。
1.2 在数据库中各种有关建筑数据信息之间具有较强的联系性与逻辑性,使的协调与同步的BIM技术特性得以充分地体现。建筑信息模型技术的应用可以产生很高水平的建筑设计数据和信息的共享,并为所有涉及到工程项目的建造的相关部门在建筑工程施工和管理方面的工作提供了得力的支持和帮助。
1.3 BIM技术的应用可直接让建筑工程项目的设计企业,施工单位和监督管理单位进行登录查看。每个单位还可以根据自身工作的进展情况,对工程项目的数据进行上传更新,将最新的数据情况及时的反馈到数据库当中。提升了工程施工环节各个相关单位、部门的沟通交流效率。
2 BIM技术特点分析
2.1模拟性
建筑工程在项目开始时的设计阶段,需通过大量模拟实验用于验证建筑工程的有关施工方案的可行性,需要初步对建筑工程状况有基本的了解,在这一过程中,要应用BIM技术的模拟性特点,通过BIM技术的模拟演示有关人员就能够初步地控制建筑工程的成本管理,还可将建筑工程所需的物资进行优化调整,从而起到为工程节约资源的目的与作用,继而为整个建筑工程实现良好的经济效益奠定基础。
2.2协调性
建筑工程中实施的分项目与环节众多,可以运用BIM技术的协调性的特征,对建筑工程管理中出现的一系列的复杂问题进行协调,将各个部门的职责与任务进行合理有效的安排和分工,及时地制定建筑工程中有关复杂问题的解决方案。
2.3可视性
建筑工程在施工过程中的方式多样性,经常使得建筑设计的方案出现一些不完善与不合理之处,假如不能及时的发现并加以进行修改,就会严重地影响建筑工程的进度与质量。BIM技术的可视性的特点,可对建筑工程的全景进行三维立体的实景模拟,将所需的建筑工程实景通过立体视频的形式呈现于施工人员面前,进而保证施工人员实施项目方案的合理性与科学性,这样施工的进度显著提高,建筑工程的质量与效益得到保证。
2.4优化性
首先,可优化建筑工程项目方案,立足项目的实际反馈于设计,对项目设计各技术细节进行优化。其次,可优化一些特殊项目的设计。如:屋顶、楼梯等特殊项目,合理计算出这些项目在建筑中所占的比重与造价等,并对这些特殊项目方案进行优化,提高了建筑工程管理效率。
3 BIM技术在建筑工程结构设计中的应用分析
3.1工业建筑工程结构整体设计中的应用
在建筑工程的项目整体设计中,加强BIM技术的应用,在平面布置和建筑方案构思中加强对其的应用。首先是加强RA软件平台的应用,利用其对三维场地进行模拟和布置,并采取多元化的材质对工业建筑的的各种结构予以构建,从而得出建筑整体结构布置,并在此基础上,利用RA的概念体量工具,在三维视图下设计建筑整体结构,这样就能及时的把建筑形态和设计意图开展反复推敲,再根据概念体量模型,直接提取建筑结构的数据。以工业建筑的裙楼结构为例,其结构设计是一项十分重要的内容,在利用BIM进行整体结构设计时,需要在首层设置透明幕墙,从而促进现代特色化的商业立面的构件,但是塔裙属于对塔楼的延伸,进而采取有机三级圆弧模式作为其平面,并在设计中借助RA的可视化功能来实现。
3.2碰撞设计中BIM的应用
在对建筑工程的空间位置进行碰撞设计时,利用BIM信息模式把草图模型实施精细化的处理,并确保所构建的信息化模型更加完整。在具体的应用中,碰撞方案模型中的基本信息较多,所以在这一过程中,应切实注重层数设置,并通过建立柱图和制作墙面生成梁柱和楼板等方面的内容。利用RA进行相同层数的设置和叠加数量,确保层数设置的科学性,并通过建立柱网,促进柱网系统的完善。在进行墙面绘制过程中,在墙面设置的对话框中设置相应的参数。在幕墙绘制过程中,利用RA的工具箱,选取画参考线的方式,将幕墙平面和垂直度以及室内标高等进行构建。在做好上述设置的基础,方案阶段的BIM模型的主体内容就初步完成,并对其他参数进行完善,比如梁柱和板件在模型中进行构建,因为梁柱和板件是工业建筑的主要结构之一。在设计过程中,应考虑工业建筑承载压力大和强度要求高的特点,所以对此类构建设计时,其截面比一般截面要大。而为了控制截面高度,应利用BIM技术对配筋率进行合理的确定,所以可以将截面高度增加的同时还要将配筋率降低,并预防梁柱交接部位发生钢筋集中的情况,这样在便于施工的同时还能将梁柱结构整体质量提升。而挑梁所承受的荷载的比重小,因而可以将其做成截面设计方式。而挑梁底筋设计,需要预留相应安全系统,由于挠度大和荷载大,所以应将底筋适当增加,且深入墙体的长度符合结构设计需求。而在设计过梁时,需要对其受力情况进行模拟和验证,若圈梁与过梁实施一体化的设计,才能便于操作和促进抗震性能的提升。
3.3结构参数设计过程控制中的应用
在这一阶段加强BIM技术的应用时,虽然与结构参数的出图方法大致相同,但是其在细致性上存在一定的差异。因此,这就需要结合所构建的三维建筑信息模型来建立,并在结构上利用RevitStructure建立分析模型,并形成结构分析和钢筋信息模型。对于管线设备而言,就需要RevitMEP加强对工业建筑工程结构设计中的参数设计,并将每个对象的参数化在BIM模型中建立起来,并构建统一联系。但是因为项目建设中,所涉及和参与的专业与项目较多,所以就需要利用BIM及时进行协同工作,并利用其对设备管线设计和碰撞检查中加强BIM技术的应用。那么在结构参数优化过程中,还应对诸多专业开展碰撞检查,尤其是在关键位置上,应及时的将管线排列图提交到信息模型之中,并根据设计图纸就建筑结构、设备专业等进行三维模型的构建,这样就能开展不同专业的碰撞检测,并提交相应的碰撞报告。此外,还能采取四维动画对施工过程进行模拟,现代建筑工程内部十分复杂,利用其能进行结构施工等方面的作业。例如,在复杂节点设计方面,主要是考虑到工业建筑结构的节点处的施工定位较为复杂,且有着较多的钢筋,所以需要借助BIM进行空间实体模型的模拟,并根据设计图纸对复杂节点进行配筋,并在钢筋锚栓上预先实施三维定位,并借助三维模型能快速地掌握隐藏信息,从而避免钢筋在交汇过程和碰撞中发生空间不足的问题,且将复杂节点施工工序能展示出来,进而更好地为施工现场进行指导,达到精细化施工的目的,减少在质量和安全方面的问题,提高施工技术的管理水平。
3.4不同阶段的视图设计的控制
一是在建筑项目三维透水效果图的生成阶段,利用其生成的三维透视效果图对建筑真实情况有一个基本的认识,并应用BIM技术有助于透视图的生成,并在此基础上加强构造工具的应用,在编辑模型的同时能构建透视图。
二是在建筑项目的平面图生成阶段,利用平面图窗口开展编辑工作,并利用三维模型构建顶视图,将建筑二维图虚拟的表现出来,当剪切平面方位设置的几次沪上,就能对建筑项目的每层平面图进行构建。
三是在生成建筑剖面图和立面图时,所有元素均借助三维模型来生成,并利用这一模型构建新型模型元素,同时还能及时的对其进行查看、编辑、修改,其核心要点就在于确保剪切面的设定更加合理,从而在二维图纸生成的基础上,加强对其的编辑、修改、处理,并结合平面图进行自动化的调整。
4结束语
综上所述,BIM技术在建筑工程建设中的应用将极大地推动整个建筑行业的发展。随着BIM技术成熟与完善,人们对BIM技术认识与了解越来越深入,BIM技术在建筑行业得到更广泛的引用。将BIM技术应用在建筑工程结构设计中,不仅有利于发现建筑构件中存在的问题,更能为整个建筑工程节约人力与物力成本,在建筑工程中应用BIM技术是建筑行业发展方向。
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