探究BIM技术在钢结构工程中的应用论文_谢雷1,殷小锋2,陈胜伟3,任治钢4,何琴5

探究BIM技术在钢结构工程中的应用论文_谢雷1,殷小锋2,陈胜伟3,任治钢4,何琴5

中机建(上海)钢结构有限公司 上海 201108

摘要:在钢结构工程中对BIM技术的应用,可以有效的对施工设计和施工程序进行精细化的分类,在设计和检测过程中相比于传统技术有着明显的进步,同时,该技术的应用还可以有效提升钢结构工程的建设效果和施工效率。通过在钢结构工程中更广泛的使用BIM技术,可以优化在钢结构工程项目实施中的设计和计算,从而做到对工程项目的优化管理。

关键词:BIM技术;钢结构工程;应用

引言

钢结构工程是现代建筑结构中的关键结构类型,在改善建筑结构性能的基础上,可以提升建筑的抗震性能和施工效率。借助BIM技术的应用,实现对钢结构工程施工的管控,推动钢结构工程施工效率提升、成本降低。对BIM技术在钢结构工程施工中的应用要点进行分析,旨在改善钢结构工程施工效果、规避隐患,确保项目在工期内完成。

1BIM技术分析

BIM是指建筑信息模型,是一个应用平台,可将建筑工程的整个生命周期纳入到管理过程,借助有效建筑模型模拟,可对具体设计部分和施工部分进行控制,并完成碰撞检测、能耗分析和施工问题模拟。并根据BIM技术展示出的问题,实现对建筑工程问题的处理,从而达到提升建筑工程整体可靠性的目的。具体BIM技术的作用如下:①构建三维建筑模型。结合建筑模型设计者能够对钢结构的碰撞进行检测,结构构件的安装分析和建筑整体能耗的研究,并根据这些内容完成对钢结构工程的结构优化设计,尽可能保障设计合理与可靠;②实现施工信息共享。借助BIM技术构建的BIM平台,能够将不同专业信息进行共享,在提升信息流通能力的基础上,还可以实现对施工中各项数据信息传递,优化设计更改流程,提升施工数据分享,进而提升施工管理的效果;③优化钢结构预制件。具体钢结构施工中,预制件作用明显,为了保障预制件的质量,借助BIM技术的信息共享功能,预制件制造企业在获取足够钢结构预制件生产信息的基础上,展开预制件的生产,确保了生产的效率和生产的质量。

2钢结构工程的特点

钢结构工程的特点通常分为三个方面:

1)钢结构工程中使用的钢材一般为强度高、塑性强并且韧性好的钢材。这种钢材的使用可以使钢结构工程的钢结构重量比用混凝土、砖石和木材等材料建造的其他结构,尤其是以钢筋混凝土建造的结构重量轻很多。在大面积和大跨度的工程结构中,钢结构重量轻的这一特点体现的更明显。

2)钢结构工程中使用的钢材比其他材料的内部结构更加均匀,结构的受力情况和计算时的模型更加接近,有利于技术人员对钢结构进行更好的分析研究,从而提高钢结构工程的可靠性,使其较其他材料结构更安全稳定,以便达到人们对建筑物提出的各种功能性要求,尤其是对于建筑物的抗震要求,钢结构工程可以对其做到较好的满足。

3)现阶段我国钢结构工程中使用的钢材已经普遍采用工厂化制作,将结构中所需要的构件进行型材的轧制,使钢材构件的规格尺寸可以得到统一,方便人们对钢结构工程中构件的制作和加工,有利于实现装配式建筑的产业化升级。但是,钢结构工程也存在一定的缺陷,钢结构工程易被腐蚀和锈蚀,并且钢结构耐火性差。随着科技的发展进步,技术人员正努力结合先进的科学技术对钢结构工程中存在的缺陷进行改进,使钢结构的可靠性越来越高。由于钢结构工程具有以上几个方面的特点,造成钢结构工程在施工阶段比其他建筑材料结构施工时有着明显的优势。钢结构工程的施工速度在保证较高施工质量的条件下施工速度较快,直接提高了工程的生产效率。

3钢结构工程中BIM技术的应用

我国现阶段建筑工程中钢结构工程的设计能力和施工技术都逐渐成熟,随着钢结构工程形式的应用范围不断扩大,建筑工程中对于使用钢结构的功能要求也逐渐复杂。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工程建筑的施工规模不断增大,结构整体形式越发复杂,这使得工程项目施工的安装管理工作越来越困难。并且在钢构件制作和连接过程中,经常会因为各个部门在设计和施工过程中的不及时沟通,往往会造成构件制作不合理需要进行重新设计修改的情况;同时因为在工程中技术人员要确保图纸信息和工程设计方案的一致性,需要对图纸上的每个信息进行核对检查,导致总体工程任务量变大。钢结构工程中通过对BIM技术信息共享、数据检测功能的应用,可以很大程度上对工程的整体效率进行提升,并且可以在一定程度上对工程项目管理方法进行改善,而钢结构工程中BIM技术的应用有以下几方面特点。

3.1建立模型速度快

因为所有钢构件使用的材料、所处位置、选用的截面形式和构件部位加工的信息都储存在钢构件数据库中,所有BIM技术使用过程中会采用三维模型的方式进行模型建立,为施工人员提供构件组合成体,方便施工人员对构件的安装,同时也对项目的后期管理和施工统计提供有价值的资料。

3.2通过三维模型进行整体分析

通过对模型施加合适的外部荷载,对建筑进行结构受力实验,结合软件分析后的数据进行文本结果和相关图像输出,对建筑结构合理性进行判断。而且应用不同类型的BIM软件可以对输出结果进行多方面对接分析,经过技术人员反复验证输出数据和结果,判断钢构件的准确性能。

3.3软件自动成图和细节设计

技术人员利用系统中的图纸管理器对全部施工图纸进行类别、功能和用途的快速分类,方便绘制人员对全部工程图纸进行管理。这样可以大大减少绘图人员绘图时间,并且可以更好的提高图纸精确度。设计人员在构件细节节点处进行尺寸初值的输入,根据系统中预设好的节点运算运行参数设定,通过BIM软件完成节点预设要求的节点拼装工作,通过软件对模型细节进行不断加工处理,提高模型细部结构设计的质量,使其更符合工程实际情况;还可以通过软件的自定义节点工作对构件复杂的空间关系简化处理,提高节点制作和施工时的精准程度。

3.4工程量的统计和投标的展示

因为钢结构工程中使用的原材料种类繁多,需要对截面形式和构件类型进行区分。使用人员可以在建模初期对模型进行相应工程量的分析,在软件运行通过后再进行统计信息的汇总,利用软件报表输出功能对输出信息进行核对分类,降低工程计算错误率和工程汇总工作的工作量。另外BIM信息共享功能的应用,可以方便招投标双方更好的对工程项目设计理念进行把握,了解施工过程中项目设计的要求。

3.5碰撞实验的检测

钢结构工程中节点复杂多样,在进行实际施工过程中难免会因为施工技术的原因产生节点零件之间的碰撞和混凝土组合部分与管道搭接时发生的碰撞。通过使用软件中模型的碰撞检测功能,可以在施工之前对建筑工程整体节点和结构的安装进行科学合理的实验布置,通过软件的模拟实验功能可以对整体工程中节点和结构进行合理性的检测,保障工程实际施工中不会出现构件相互碰撞的问题,加快工程整体施工安装效率。

结束语

BIM是建筑业第二次设计技术革命的标志,在钢结构工程中应用BIM技术可以很好的解决现阶段工程中存在的相应问题,在提高工程质量方面有着十分重要的作用。通过对BIM的定义进行简述,对钢结构工程的特点进行介绍,分析钢结构工程中应用BIM技术的实际意义和具体应用,为其他相关钢结构项目运用BIM技术进行深化设计,提高钢结构工程效率和质量提供一定参考价值。

参考文献

[1]彭轶群.BIM技术在钢结构工程施工管理中的应用现状与发展[J].城市建设理论研究(电子版),2017(33):46.

[2]陈斌.BIM技术在钢结构工程中的应用研究[J].居舍,2017(29):27.

[3]李三军.BIM技术在钢结构施工管理中的应用[J].江西建材,2017(08):267-268.

[4]李厚萱,王洪宇.BIM技术在钢结构工程中的应用研究[J].北方建筑,2017,2(01):15-16.

论文作者:谢雷1,殷小锋2,陈胜伟3,任治钢4,何琴5

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期

论文发表时间:2018/10/19

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