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摘要:钢结构工程具有一定的特殊性,尤其是在工厂制造和现场安装管理等方面中都存在施工难度,而BIM技术是建筑业的技术革命,目前能够在钢结构工程中解决潜在存在的问题,有效提高工程的质量,因此本文对BIM技术在钢结构工程中的应用进行了分析,为今后的钢结构工程提供一定的参考。
关键词:BIM技术;钢结构;工程
我国的社会经济发展也推动了钢结构工程的发展,现如今我国以装配式结构的工程为主,作为未来的主要工程结构,钢结构工程更具复杂性,在构件节点生产和安装等环节中具有较大的挑战性,受到信息更新的影响,工程量的统计十分困难,BIM技术的应用就是为了解决生产和安装等问题,提高钢结构工程的质量,促使钢结构设计更加便捷高效,提高其运行管理的精准性。
一、钢结构工程的特点
1.强度高、塑性强
钢结构工程中的用料用材大都选择高强度的钢材,具有较强的可塑性,并且具有较好的韧性,有别于混凝土、砖石和木材等,比单纯使用钢筋混凝土重量更轻,在工程结构中拥有相对较轻的结构重量,尤其是在大范围的工程结构中,钢结构的“轻”更具优势。
2.钢材更均匀
在钢结构工程中,其所使用的材料在内部结构上有别于其他材料,由于结构中的受力情况和模型中计算的情况更为接近,更方便相关技术人员分析研究,均匀的内部结构能够提高钢结构工程的稳定性,与其他材料结构相比更加安全可靠,更符合人们对建筑物的功能性要求,钢结构工程能够满足人们的抗震需求。
3.规格尺寸统一
目前,我国钢结构工程中所使用的钢材趋于统一化,工厂化制作的钢材在初期的构件中,轧制型材,方便后续对构件的制作加工,有利于钢结构工程实现产业化的装配式建筑,增强钢结构工程的质量。但是在钢结构工程中也存在一定的问题,首先是钢结构工程中的钢材容易受到腐蚀,形成锈蚀后容易引发工程问题;其次是钢结构的耐火性较差,在高温高压的情况下极易分解,随着现代科学技术的不断进步,相关的技术人员也在不断的改进钢结构工程中存在的缺陷,以提高钢结构工程的安全性。
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二、BIM技术在钢结构工程中的应用
一个以钢制构件组合安装而成的建筑就可以称之为钢结构工程,现如今我国对装配式结构的工程推广力度较大,因此在未来的发展中,钢结构工程必定占据着重要地位,但是钢结构在构件节点生产和构件安装中较为复杂,并且项目的信息更新效率较低,无法快速统一工程量,而BIM技术的发展就是为了解决上述问题,应用BIM技术来加强钢结构工程,提高钢结构设计的精准性,增强钢结构运行管理的快捷性。
1.建立模型速度快
在建筑工程中,对钢结构功能的要求也逐渐增加,由于施工建筑的规模逐渐扩大,使得整体的结构趋于复杂化,因此要想解决工程项目施工中的安装问题,就需要建立相应的模型。在钢构件数据库当中包括了以下几个部分:其一是使用材料;其二是所处位置;其三是选用的截面形式;其四是构件部位加工信息。这四大部分都储存在数据库当中,因此BIM技术可以利用三维模型方式来建立科学合理的模型,方便下一个环节中为施工人员提供全面的构件组合成体,方便安装的同时也能够为后期项目的施工管理提供更有利的资料,体现自身的价值特点。
2.三维模型分析整体
BIM技术拥有信息共享和数据监测的功能,初期利用模型构建合理的外部荷载,通过实验了解建筑的结构受力情况,利用相应的软件,分析受力数据,最后再结合文本和图像合理输出,判断建筑结构是否符合标准。不同的BIM软件能够对输出结果进行多方面的分析,相关的技术人员对接分析后再验证输出数据,通过结论来判断钢构件的准确性,最大限度的提高工程的整体效率,改善工程项目管理中的不足之处。
3.软件自动成图和细节设计
在钢构件的制作过程中,经常因为工作人员沟通不及时导致构件的制作不合理,要再次花费大量的时间进行重新设计和修改,因此可以利用BIM技术中的软件自动成图和细节设计功能。在系统中有图纸管理器功能,技术人员对施工图纸的类别和功能用途等进行快速的分类,减少绘制人员的工程量,方便其绘制图纸,缩短绘图人员的时间,增强图纸精确度。在构件细节节点处输入尺寸的初值,设计人员在根据系统设定相应的参数值,为预设节点运算做准备,利用BIM软件完成节点预设拼装的要求,再对模型的细节处进行深加工,以此来增强细节处的质量水平,更加合理的设计模型结构,贴合工程的实际情况。此外,还可以利用软件的自定义节点简化处理结构中较为复杂的空间关系,也能够从一定程度上提高施工的精确度。
4.工程量的统计
由于在工程中,技术工作人员要保证图纸信息和工程设计的方案一致,所以需要不断的核对图纸上的各种信息,而在钢结构工程中涉及的原材料使用种类较多,要有效区分其截面形式和构件类型,在初期建模的时候可以分析其工程量,当软件在运行后,汇总所需的信息,最后再对输出信息进行核对分类,利用软件报表输出功能来减少工程计算产生的错误次数,降低工程汇总工作量。同时,BIM技术包括了信息共享功能。
5.碰撞实验检测
在钢结构工程当中存在有多种类型的节点,因此在施工过程中,受施工技术影响较大,容易产生节点零件间的碰撞问题,或是出现混凝土和管道搭接的碰撞问题,利用BIM软件构件模型,可以有效检测碰撞问题,在施工前就能够更加合理的进行实验布置,合理规划工程节点,规避碰撞问题发生,有效保障工程在实际施工过程中不会因为构件碰撞问题影响到施工的进度。
三、结语
BIM技术在钢结构工程中的应用能够更加精确的划分施工设计和施工程序的类别,跟传统技术相对比,BIM技术在设计和检测的过程中更加科学合理,为钢结构工程的建设提供更为快捷的技术支持,不断优化钢结构工程项目中的设计环节,达到精细化管理的目的,有效提升工程质量和信息传递的效率,BIM技术的未来发展为钢结构工程提供了切实的帮助,也是钢结构工程未来发展的主要目标。
参考文献
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论文作者:马恩海,吴德军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/19
标签:钢结构工程论文; 构件论文; 技术论文; 工程论文; 钢结构论文; 结构论文; 节点论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;