BIM技术下预制装配式混凝土的结构设计分析论文_李文建

BIM技术下预制装配式混凝土的结构设计分析论文_李文建

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摘要:信息技术的兴起使各个领域的经济活动更加便捷高效,先进的信息技术能够实现远程控制和三维建模,为企业的发展提供强大的支持。BIM技术的出现和应用,为我国推行的装配式建筑设计提供强有力的技术保障。叠合板楼盖体系是装配式混凝土结构体系中的重要组成部分。在装配式楼盖体系中叠合板的生产过程中,创建不同标准的BIM预制构件库,按照业主不同需求进行相应的设计,不仅满足了工厂规模化、自动化加工要求,更满足了现场的高效组装要求。

关键词:BIM技术;预制装配式混凝土;结构设计

引言

面对当前建筑结构的局限性,同时为了实现传统施工技术的有效突破,可以加强预制装配式建筑结构的推广,从而更好地推动建筑行业的发展。通过对 BIM 技术进行科学合理的应用,能够使构件加工中存在的众多问题得到妥善的解决,使资源得到有效的利用,减少资源浪费,使工程的成本在得到很大程度的降低,在模型构建的过程中根据工程的进度不断进行合理设计,使各项资源得到优化配置,使工程质量全面提升。

1、BIM的功能与发展

BIM即建筑信息模型,是以三维数字技术为基础、集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。BIM将建筑项目生命期不同阶段的数据/过程资源都囊括在内,且支持建设项目生命周期中动态的工程信息创建/管理和共享,不仅能够大大降低建筑工程的风险,还能够有效提高效率。装配式建筑的核心是“集成”,BIM技术是“集成”的手段,串联起设计、生产、施工、装修和管理的全过程,服务于装配式建筑全生命周期。装配式建筑的核心是集成性,目前我国开发的不少装配式建筑项目中,不乏有设计方运用BIM-Revit进行建筑、结构、机电的集成设计。从方案到施工图,工厂制作和运输,现场装配全过程,甚至考虑到建筑日后的拆除,真正实现了建筑全生命周期的设计和控制。比如:通过BIM提前检验防治钢筋碰撞的情况;建筑工业化工厂的本地化确保叠合板在运输过程中的安全;BIM技术协调部件生产与施工进度,避免现场堆放,高效的建筑工业化确保建造质量与速度等等方面。无不显示出BIM技术在装配式建筑设计中的强大功能和全面控制作用。

2、BIM技术在预制装配式混凝土结构中的应用优势

2.1、信息监测

在对工程进行相关设计的过程中,其众多环节中多包涵的内容不尽相同,这些内容往往是相对独立的,设计者将这些信息进行整合时需要花费大量的时间,除此之外还会给工程带来一定的风险,BIM 技术能够改善这一状况。使用 BIM 来建立一个共享的平台,将各项信息进行整合进行形成直观的模型,使各项内容得到良好的融合,方便设计人员对信息进行检测,在模型中寻找各个信息的契合点,对结构进行全面的检测,使其结构更加安全稳定。

2.2、图纸应用

在对PC结构进行设计前,要对工程的整个概况进行充分的了解进而使用BIM来对其进行设计。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先,通过对BIM的应用来建立模块,在其中要对预留洞口进行特别的重视,对其设计要符合工程的整体概况;其次,建筑工程一般通过在混凝土上开孔来使管道的施工更加便捷,而在PC构件中,其在成型之后不能够进行开孔,因此应在设计图纸中对这一现象进行标注从而,使构件的制作的质量得到有效的保障;最后,通过BIM来对各个环节进行合理施工,确保PC构件无其他问题的发生。

2.3、质量和效率

对 PC 构件建立相应的 BIM 构件系统,使各个企业在对构件进行制作的过程中能够协调合作,使构件的建造更加科学合理,减少人力物力的投入,使材料得到合理的控制,促进生产效率的不断提高。除此之外,使用 BIM技术进行三维模型的构建能够使各项施工流程直观展现,对施工周围的环境和构件的设置有着良好的指导作用,进而使工程的质量得到显著提高。

3、设计方法

3.1、参数设计

使用BIM技术对构件进行相应的参数设计能够使其质量得到保障。在进行设计时对相关的构件进行按要求进行分类,对功能不同的构件进行分析建模并得出其实际的设计参数,建立标准的设计指数,使其设计能够更加的精准,要求相关工作人员在对构件进行制作时一定要遵循BIM计算的相关参数,进而确保各个构件的质量,使其在具体施工中发挥出巨大的作用,使其适应度达到最高。

3.2、图纸模型

BIM 技术所构建的模型一般都是三维模型,但在一定程度上还会构建相关的二维模型,通过对其进行应用,将 PC 构件的各项信息进行表述,使构件的模型直接通过BIM 展现,通过对图纸进行观看,能够清晰观察构件的构成,除此之外还可以通过离散的图纸对各种信息进行相应的整合,将其结合到同一模型中,使建筑企业和生产企业得到紧密的联系,使构件的制作的质量得到显著提升。

3.3、设计思路

在对 PC 结构进行设计时要明确设计思路,设计时应根据 PC 结构的相应标准要求和其模型建立的参数进行精准设计。对预制配置构件的各项数据进行全面的收集,通过这些数据进行三维模型的建立,首先,要建立模型数据库,将各个构件的信息进行整和,对模型的建立提供数据的支持;其次,对工程的状况进行全面的分析,构件 PC 构架,使设计者在对其进行设计时更加方便,在很大程度上使其工作效率得到提升;最后,根据工程的具体需求来进行模型的建立,使结构设计的效能得到最大限度的发挥,使设计工作更加顺利的进行。

3.4、预制装配式剪力墙结构体系设计

结构构件的主要组成部分为板结构、剪力墙结构和梁结构,此外,它还可以由预制的混凝土构件组成,如层合板、预制墙板和叠层梁等。在预制装配式剪力墙结构设计中,须根据实际情况选择是采用半预制还是采用全预制剪力墙结构。为了保证结构质量,设计过程中还需要考虑以下几点:①在横墙结构设计时,可根据情况,采用预制的承重墙板结构或轻墙面板两端山墙以满足预制承重墙体满足侧向力计算结果或结构部件的实际需要;②在对竖向抗侧力设计时,对于不同部位的结构要保证主要竖向承重钢筋注浆锚杆和连接通过各种现浇在一起;③规则需要和两个方向的动态特性应尽可能接近且保持平面形式;④在 E 连接结构设计时,要确保机械完整性和连续性。

3.5、构件族和软件开发

在上述软件中对系统族进行具体的命名,在此之后对建立相应的模板,设计者可以对其中的任意文件进行编辑,在此应注意的是该编辑只能在具体内容中,其加载也只是在内部,系统族主要有屋顶、墙体等内容,通过对该软件进行操作使 PC 构件得以生成,进而将其图纸进行直观展示。对上述软件进行二次开发对结构的设计有着巨大的促进作用,能够使设计的时间大大缩短,使工作效率和结构质量同时得到提高,对结构设计的稳定性和抗震性起到良好的作用。

结束语

科技是第一生产力,对先进技术加以运用能够使工程的建造更加完善,使建筑业的发展更加繁荣。在对PC结构进行设计时,使用BIM技术来对其进行三维模型的建立,充分实现对其的分析和查漏补缺,使结构设计更加科学合理,提高设计的效率,使各项资源得到高效配置,避免工期延误现象的发生,提高工程建造的整体质量,促进企业的进步,实现中华民族的伟大复兴。

参考文献

[1] 许多.BIM技术下预制装配式混凝土的结构设计分析[J].工程技术研究,2017(12):219-220.

[2] 陈兴.基于BIM技术的预制装配式混凝土结构设计方法探讨[J].低碳世界,2017(17):152-153.

论文作者:李文建

论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期

论文发表时间:2018/4/11

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