王春超
中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司 吉林长春 130021
摘要：与西方发达国家相比较，钢结构技术在我国发展较晚，改革开放以后我国才开始正式将钢结构在建筑工程中进行应用。随着我国社会经济的发展，钢结构在我国建筑行业中的应用也变得越来越普遍，并且取得了较为理想的应用效果。本文基于谈变电站钢结构二次深化设计展开论述。
关键词：变电站；钢结构；二次深化设计
引言
钢结构深化设计过程中，借助钢结构BIM模型，使新老结构有机结合。通过BIM建筑信息模型整合，很好地解决了钢结构、机电、装饰等专业之间的错、漏、碰等诸多问题。充分发挥主观能动性，通过与原设计密切配合，提出了很多合理的改造方案和创新型加固方案，将施工中可能发生的问题在深化设计阶段解决，为现场施工提前完工奠定了基础。
1 基于钢结构BIM模型平台对新老结构有机结合的管理及解决问题
从收到扩初图开始，对新增、加固等结构进行建模，然后整合BIM模型。基于钢结构BIM模型平台，对拆除及加固构件进行统计和分类；评估新建结构对既有结构的影响；分析既有结构拆除部分对整体（或局部、周边）结构安全的影响。最后，还对拆除构件二次利用的可行性进行分析。由于BIM模型中含既有结构、拆除结构、新建结构、加固结构，深化时在BIM模型中将这几类构件的利用状态和颜色进行区分，例如将既有结构的颜色用深灰色表示，拆除结构用黄色表示，加固结构用绿色、深红色表示，新建结构用蓝色表示，楼梯用棕色表示等。这样既便于深化过程中的管理，也方便了现场施工技术人员的查询，信息一目了然。
2 基于BIM的钢结构二次深化设计原则
从提高建模效率与出图质量出发，提出基于BIM的钢结构二次深化设计原则。（1）适度精细化建模原则。向厂家进行的二次深化设计有限延伸，基于此原则对钢结构各实体进行分类，确定建模深度。比如在施工图建模阶段，钢筋桁架楼承板内的钢筋不必强调弯钩的长度等细节，相应细节通过相应图集反映即可。（2）模型深度递进原则。不同的设计阶段建立不同深度的模型。比如在初设阶段，地下室混凝土部分不进行配筋，地上钢结构不进行螺栓及相应节点板的建模;不用强调暖通等专业小孔、埋件的精确定位。（3）设计院传统深化与BIM结合原则。将电力设计院已经进行相关传统钢结构二次深化设计研究的内容，如梁柱截面、梁柱分段、梁柱节点、柱脚节点、内外墙墙板、檐沟、女儿墙等内容，进行相应族的参数化建模。根据需要不断拓展新的族。（4）三维模型出图与CAD说明并重原则。过渡阶段，三维模型出图与CAD说明并重，最终实现无纸化三维模型指导加工与施工的状态。初设阶段模型较粗，出图后干预相应较少且容易;施工图阶段，模型精细，出图的细节较多，需要干预内容较多，难度较大，但是CAD配合解释的内容较少，如钢结构模型中梁柱节点连接较细时，在三维平面出图后该节点在平面上的表示就较复杂，会出现不同标高的构件在水平面上的投影相互覆盖，并且很难通过实虚线进行表达，而该节点在传统CAD平面图上表达是通过节点详图(三视图)来表达的。
3 钢结构在建筑结构中的重要作用和实际应用
3.1加强监督机制
为了保证建设项目的质量，我们需要加强施工监督。首先，我们在设计时必须选择专业的主管和分管。如果在设计过程中存在质量问题，建议我们及时解决。当然，在选择主管时，相关人员必须能够对钢结构有所了解，以便于对钢结构的监视。如果有问题，经理可以首先建议更改。其次，钢结构具有某些特殊功能。为了确保其质量，在执行设计工作时，我们需要对项目的实际情况进行研究和分析，选择专业团队并审查该设计团队的资格。在过去的几年里，我们一直是工程总承包和工程总承包管理领域的承包合作伙伴。
作为工程总承包管理方，在选择施工单位时，我们必须全面考虑和分析钢结构，不能盲目地进行许多设计模仿。必须偏离现实，并确保钢结构的设计质量有效，以确保建筑物舒适，安全和稳定。
3.2结构变形设计
钢筋混凝土框架结构在实际应用过程中，由于其本身具有一定的特殊性，所以很容易在轴向方面出现严重的变形现象，这也是在对厂房结构进行设计时必须要重点思考的问题。通常情况下，框架边柱的轴压力应当比中柱轴的压力要小一些，这样与其相对应的轴向变形程度也会比较低。这种现象其实在部分高层的工业厂房中比较常见，所以必须要引起设计人员的关注和重视，保证该问题能够在实践中得到及时有效的处理，这样才能够避免不良因素带来的一系列影响。因此，在针对厂房的框架结构进行设计时，必须要注意边柱、中柱的轴向变形差问题，这样才能够从根本上保证结构设计的效果。
3.3在设计钢结构时强调使用设计方案
任何建筑设计工作都离不开设计计划的指导，即设计计划在建筑设计工作中占据主导地位。在进行设计工作之前，必须先确定建筑物的总体设计方案。设计人员在设计时必须严格遵守设计计划。如果存在与设计计划不符的情况，我们必须及时调整设计计划并纠正现有的错误。设计人员必须确保设计工作的准确性，并且在设计期间进行更改的问题要少一些。施工人员还可以增加对多种BIM技术的使用，以预测可能出现的任何设计问题。对于不同的类型，我们应该选择合适的设计师来不断提高建筑设计的准确性。
4 BIM技术在钢结构深化设计与施工中的应用研究
BIM系统中专门针对钢结构深化的TeklaStructures软件也降低了深化的复杂程度，有效地提高了建筑的工业化程度。BIM技术自从引入国内，受到了国内建筑行业的广泛持续关注，民用建筑行业率先进行了BIM技术的应用研究，现已扩展至市政、桥梁、铁路、公路、水电、建筑供应商、互联网、物联网等多个行业。因此BIM技术在钢结构工程中的研究热点是值得分析的领域，有必要采取一个全面的、科学的方法对该领域的研究热点进行剖析，为以后的研究和应用提供参考。（1）深化设计和施工管理这两个方面，成为BIM技术在钢结构领域研究的热点。(2）BIM技术在钢结构中的研究主题是以全生命周期这一目标为主线，向着深化设计和施工局部集中，并且围绕着这两方面问题不断细化出新的研究，钢结构的高层、超高层装配式建筑符合绿色建筑理念。BIM技术与绿色施工技术的结合应用在钢结构施工中，有效地降低建筑的投入和支出，减少施工中能量耗损，实现绿色建筑和绿色施工。(3)BIM技术在钢结构中的研究趋势从2014～2015年开始的深化设计和施工逐步发展到适应工程要求的不同形式的钢结构建筑深化设计和协同管理的施工现场研究。反映出这一研究在不断地出现分支，在交叉的分支研究中逐步完善BIM技术在钢结构领域的框架内容。
结束语
为提高建模效率与过渡阶段的出图质量，从电力设计院设计实际出发，提出基于BIM的钢结构二次深化设计理念原则，并提出“模型为主、图纸为辅”的钢结构变电站模型设计、钢结构加工、钢结构安装新模式。
参考文献
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