BIM技术在建筑结构设计中的应用探讨论文_马建强

BIM技术在建筑结构设计中的应用探讨论文_马建强

伊犁鼎轩建筑设计院有限公司 新疆 伊宁 835000

摘要:随着我国建筑行业的快速发展,我国建筑建设过程中对资源和生态环境带来了巨大的破坏,对人类社会的可持续性发展带来了巨大的威胁,所以,必须要做好设计工作,从根本上避免破坏的现象发生,促进建筑工程的可持续性发展。文章从BIM技术的优势分析入手,就建筑工程结构设计过程中如何强化BIM技术的应用提出了几点浅见。

关键词:建筑工程;设计;BIM技术;应用

引言

随着城市化进程的加快以及信息化时代的到来,促使人们对高质量、高性能的民用建筑有了更高的要求,因此,应用BIM技术有效控制建筑施工的成本、工期和质量,是当下亟待发展的重要问题。

1BIM技术基本概述

BIM的中文名就是建筑信息模型,是将CAD技术应用到建筑工程设计中的里程碑,BIM技术的出现给AEC领域带来了第二次革命,BIM技术在国外发达国家日趋完善和成熟,我国BIM技术的应用起步并不晚,但是由于受到建筑工程管理模式的限制,导致BIM技术在推广应用方面受到了较大的限制。随着我国国家相关部门越来越重视行业发展的需求,开始意识到BIM技术推广应用的重要性,积极的开展推广工作,随着我国建筑业信息化发展纲要的颁布,进一步提到了BIM技术的应用和推广,并且将其纳为未来建筑行业主要的发展趋势。目前,BIM技术在我国建筑行业主要应用的对象就是项目比较复杂、造型奇特等建筑,片面的集中到这些项目中并不利于BIM技术在广大技术人员中的推广应用工作,如果能够将其应用到一般性的民众建筑设计中,才能够有效的积累和摸索经验,进一步掌握和普及全新的BIM技术,降低BIM技术学习的门槛,促进我国BIM技术在建筑设计领域中的应用,提高我国建筑工程的质量和安全。

2基于BIM技术的优势分析

2.1信息化集成特点

BIM技术的应用能够有效整合建筑工程项目的各类信息,对建筑材料的尺寸、结构、数量等数据进行集成化处理。BIM技术信息化集成的特点一方面表现在能够整理建筑工程项目设计过程中产生的各类数据,另一方面则体现在对设计信息的整理。BIM技术的应用,减少了传统建筑图纸设计的工作程序和操作步骤,可以采用3D建模直接建立建筑项目的几何信息模型,使传统图纸与虚拟模型产生了直接的联系,起到了相应的制约作用,从而保证建筑结构设计的合理性。

2.2建筑效果可视化

对于建筑行业,建筑效果的可视化非常重要。建筑的施工建设通常要严格按照施工图纸进行,其中的建筑构件信息也是根据图纸上的线条、图形获得,而立体结构则需要施工人员进行想象而得。随着建筑结构设计形式的多样化,施工人员的主观想象无法满足信息的准确性要求,而BIM技术的出现,给人们呈现了可视化的建筑三维模型。与传统的三维软件建立的模型相比,BIM技术建立的模型更加直观、信息精确。

2.3协调性信息

在工业建筑工程结构设计中加强BIM技术的应用,除了具有上述优势外,还能对各种数据信息进行有效的协调。一是在数据之间,能实现实时有效的互联,及时地更改数据信息,并能将其与之存在关联的数据显示出来。二是不同的构件实体,能将其关联性显示出来,进而促进知识能力的互动,促进建筑BIM数据信息的实时提现。

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3BIM技术在建筑工程结构设计中的应用要点

3.1结构性能分析

就建筑结构性能的分析工作来说,传统的工作方法不仅会耗费大量的人力和时间,而且存在一些问题,例如,不能充分分析结果的准确性,进而无法达到建筑工程施工的要求标准。然而BIM技术可以很好地解决上述问题,保障建筑结构性能的准确性分析,同时提高工作效率,将结构性能的参数导入模型中还能获得良好的识别效果,并发现设计方案中的问题且进行改正,从而有效控制工程的整体质量。现阶段,建筑行业发展迅速,其中,绿色建筑的建设关注度越来越高,对建筑行业提出了更高的环保节能要求。为了实现环保节能的目标,需要在建筑设计中不断优化设计参数,此时通过BIM技术的优化建筑设计参数模式,可以实现建筑设计参数的优化,从而提升建筑物的节能要求,降低对周围环境的影响,进而做到保护环境,促进生态文明社会的建设。

3.2BIM技术在图纸设计中的应用

BIM技术的发展基于平面设计和立体图形设计的创新,能够有效展示建筑的立体效果,从而有利于工作人员客观地判断设计的合理性。传统的施工图设计需要结合施工的具体情况进行不断地修改,因此,不仅浪费了许多人力和物力的成本,并且影响了建筑工程的施工效率,而BIM技术可以弥补传统施工图设计的不足。BIM技术通过数字化建模,实现了建筑信息的可视性,特别是可以将建筑结构设计中较为复杂的结构生动立体地展示出来,从而明确施工人员的工作目标和方法,给施工人员的施工工作提供重要的参考价值,降低了施工难度,减少了施工误差,提高了建筑项目的施工质量。

3.3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。

3.4参数设计

针对建筑结构设计,设计人员可以通过BIM的设计参数数据库完成建筑工程模型的构建,同时可以通过输入修改数据的模式,达到重建模型的目的。为了保障建筑结构设计的良好效果,需要及时对BIM软件进行优化与更新。需要注意的是,在具体的建筑结构设计过程中,要对一些参数进行合理限制,进而保障设计结果的科学性。另外,将BIM技术应用到建设设计中,能够集成和整合一些较为零散的数据信息,通过构建直观的三维立体效果进行展示,进一步提高建筑结构设计的可行性并提升设计质量。

结语

综上所述,我国的BIM技术仍然有待继续研究和优化,只有不断强化对BIM技术的投入研究,才能够充分将其的应用优势充分发挥,从而促进建筑行业健康发展。

参考文献

[1]段勇.建筑结构设计中BIM技术的应用分析[J].城市住宅,2019,26(01):127-128.

[2]闫学丽.BIM技术在建筑工程设计中的应用研究[J].建筑技术开发,2018,45(21):75-76.

论文作者:马建强

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第10期

论文发表时间:2019/8/7

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