BIM技术在建筑结构设计中的运用论文_韦明

BIM技术在建筑结构设计中的运用论文_韦明

北京首钢国际工程技术有限公司 北京市 100043

摘要:建筑工程作为城市建设的一项重要内容,也是社会经济发展的一个重要支撑。然而,结构设计方案是建筑工程建设的基础,其目的就是保证施工环节有效的展开,保证建筑工程的施工质量。在建筑结构设计的时候,需要考虑的方面有很多,例如:材料、成本、工期、施工技术等方面,然而利用BIM技术可以对这些方面进行整合,为设计方案人提供准确性,并且也会减少建筑结构设计的工作量,保证良好的经济效益,促进其行业发展的进程。

关键词:BIM技术;建筑结构;设计;运用

1.BIM 技术的概念

BIM 技术就是通过对设计的数据进行提炼,创建可视化的建筑结构设计模型,对建筑物进行实时设计的方法,这种技术方便项目部对工程的建造以及运营进行管理。由于可视化的特征,这项技术的应用不仅仅加强了建筑行业的发展水平,还显著地提高了建筑企业的经济效益,所以,BIM 技术的应用,对于提高建筑企业的设计水平和节约施工成本,提高经济效益都是有着巨大好处的。

2.BIM 技术的主要应用特点

2.1信息化特征

BIM 技术是现代信息技术的代表,集成了现代信息技术的强大功能,可以对海量数据信息进行分类储存和分析管理,建构科学的信息模型。建筑信息模型为后期项目建设奠定了基础,设计人员需要对建筑模型进行优化,确保各项参数的准确性。BIM 技术构建了信息平台,设计人员可以登录信息平台,对建筑结构进行不断优化,实现建筑设计的一体化。信息建模型以数据库作为基础,记载了建筑结构信息、施工材料信息、建筑构件信息等。设计人员可以通过查询功能快速检索数据,加快建筑结构设计的速度。

2.2协同性特征

BIM 技术具有突出的实用价值,其为设计人员、业主和施工方提供了互动沟通的平台,主体可以通过登录平台来传达主体需求,实现单位之间的信息连接。设计人员在完成工作后,需要将模型信息发送给业主,在业主认可的前提下指导施工方工作。BIM 技术可以对建筑结构要素、建筑构件要素等进行检测,分析构件之间的影响要素,并提出削弱外部影响的策略。通过 BIM 技术,建筑设计质量将明显提升,建筑工程项目可以满足多方主体的需要。

2.3高效性特征

建筑设计过程中互产生大量数据,如何对数据进行分类管理,成为设计者关注的重点问题,BIM 技术解决了设计人员的困扰,可以将数据储存到适当位置。当建筑结构设计中的数据发生变更时,BIM 系统将根据变化数据调整建筑工程模型,对相关信息进行快速修改。BIM 技术还可以实现模拟施工的目标,对建筑场景进行还原。在 BIM 技术的作用下,建筑结构设计将更加高效。

3.运用措施

3.1基于 BIM 的建筑结构设计建模

计算机的快速发展让设计环节得到了技术改进,基于 CAD 等软件的平面设计方案也开始投入使用。但是该方案下,只能基于平面的点、线、面展示设计信息,并没有在设计方式上进行改进。BIM 技术的发展之下,设计模式也逐渐地产生变革,以建筑信息模型为基础的技术运用逐渐成为了主流趋势,力图与国际技术接轨。

3.1.1模型分类

工程项目在实施的环节当中,建筑信息模型也会随时发生转变,信息内容也会变得更加丰富。一般情况下模型类型包括体量模型、设计模型、施工模型与运维模型。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当项目从某个阶段过渡到下一个阶段时,模型的精度与技术要求也会随之提升,在不同阶段,BIM 技术所发挥的作用与职责也有明确规定。当更多的设计细节能够在组件中得以战士,模型所包含的信息量也会之间增加。

3.1.2模型构建

一般情况下,利用 Revit 软件平台来建立 BIM 模型,结构工程师也可以直接根据结构模型来进行设计和分析。在当前的技术条件下,结构模型设计完毕之后并不能够与其它模型进行良好沟通。在 BIM 技术条件之下,可以通过两种模式来实现。一种是在 BIM 建模软件之中建立综合模型,包括建筑模块、能耗模块等;另一种则是分类建立专业模型,使用数据库技术来将专业模型整合在数据库当中,保障信息交流过程中的稳定性。

3.2应用在建筑空间的规划当中

在进行建筑设计之前需要提前进行建筑的空间规划,所以在建设地点选择完毕之后,首先要对建筑的空间进行分析,分析建筑空间的地形以及对一些复杂的地形进行研究与计算,确定相应的方案,在地形的分析中应用 BIM 技术,能够开阔设计的思路,在分析中能够将坡高、斜率以及斜坡的斜率等参数进行分析。例如对具体的工程,斜坡走向的分析可以先采用 GIS 软件进行建模,对采集到的参数进行汇总与归类并模拟,这样,设计人员可以从不同的设计角度对工程实际情况进行模拟,为后期的设计提供依据。在地形探索之后再开始对建筑物的设计规划,对于建筑物的空间规划,BIM 技术有着良好的现实应用,因为 BIM 技术能够完好地将建筑物的内外空间以 3D 模型完全展现出来,所以设计人员可以通过对设计效果的评价,对建筑物的室内与空间进行分割,详细布置建筑物周边的道路与外观等参数,利用 BIM 技术的调试功能,尝试不同的参数设置并选择最优化设置,得到最佳的空间规划模型。

3.3实现建筑结构构件的性能分析

在结构设计中,为了保证建筑物的安全与稳定,需要设计人员花费大量的精力对建筑构件进行受力计算,以便完成构件的受力分析,对于重要的构件往往需要计算几次,而且不同的设计人员采用的参数不同,往往计算结果也不同,这样就花费了大量的人力与时间,也影响了建筑物结构分析的准确率。BIM 设计针对这种情况引入了相关的性能分析软件,只需要把 BIM 中的相关数据导入到软件当中就能够实现整个过程的分析计算,并且自动生成分析结果,方便设计人员进行下一步的纠正与修改,提高了设计效率。

3.4结构模型整体要求

在实际的设计环节当中,当结构专业完成结构模型设计之后,可以将结构模型转交给其它专业,此时需要按照一定的技术要求。例如在方案设计的初步阶段,就需要明确结构选型和结构布置的要求,在框架柱、框架梁与剪力墙的设计环节更好地进行相关布置。此外在初步设计阶段,能够对基础结构类型、尺寸、伸缩缝、标准层的结构进行合理规划,对于某些特殊结构部位的构造也应该符合技术要点。施工图的设计阶段,基础部门、屋面支撑系统、楼梯结构、其它特种结构,如烟道、挡土墙等都应该进行技术要求。现阶段 BIM 核心建模软件中对于项目硬件要求较高,实际工程中可根据要求来决定是否要进行部分项目的建模工作,配合模型精度要求进行使用。

3.5最终设计

最终设计主要是在建筑结构设计完成以后,进行相应的检查、审核、校对工作,这样做的目的就是及时发现设计方案中是否存在不合理的设计点,并且及时的整改。然而,BIM技术在应用的过程中,主要是针对设计方案中的各项参数进行整合,并且形成数据库,根据数据库进行校对。同时,BIM技术可以从整体角度出发,对一些隐蔽项目、重点项目、难点项目等方面,进行综合性的考虑,并且判断施工技术、施工材料的选用的合理性,这样不仅保证施工质量,也提升了建筑工程的使用性。

综上所述,我国的经济社会不断发展,建筑行业迎来了前所未有的发展机遇和挑战。网络信息技术突飞猛进,BIM 技术应运而生,对建筑行业发展有着突出的裨益作用。建筑结构设计是开展工程建设的前提,建筑结构设计水平直接关系着工程建设的质量。BIM 技术可以提高建筑结构设计效率,使业主、施工方共享数据信息。在建筑结构设计时,设计人员应该把握建筑结构的特殊性,发挥 BIM技术的应用价值。

参考文献:

[1]赵盈盈,涂中强.BIM 技术在建筑类课程项目化教学中的应用—— — 基于“建筑工程施工图识读”课程[J].科技创新与生产力,2016(08):66-68.

[2]刘超,赵天怡,张吉礼,刘明生,陈婷婷,杨欣炜.基于建筑信息模型的建筑热工系统与暖通空调系统设计应用分析[J].暖通空调,2016,46(03):27-32.

论文作者:韦明

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第15期

论文发表时间:2019/1/23

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