摘要:随着我国建筑工程行业逐步向着超高层建筑方向发展,我国的复杂建筑形式也在逐渐增多,而BIM技术的应用而生,也为超高层主体结构施工带来了方便。本文首先对于BIM技术在超高层主体结构施工之中的应用进行了探究,同时根据实际情况,对BIM技术的发展趋势进行了展望,希望能对建筑工程行业的从业人员起到一定的启发作用。
关键词:BIM技术;超高层;主体结构施工;应用
一、BIM技术在主体结构施工中的应用
BIM技术是一种技术的统称,根据实际应用需求的不同也分为不同的软件,而使用在建筑工程设计、结构设计以及暖通设计中的软件为Revit图形处理软件,Tekla钢结构设计软件等等。在我国建筑工程施工之中,BIM技术的应用是在Revit平台的基础之上,将CAD二维图纸引入到Revit平台之中,并采用三维建模的方式,进行数字化模型的建立。建立好的模型能够与建筑工程之中机电安装工程以及钢结构安装工程的相应模型进行整合,可以通过模型整合的方式对构件碰撞问题和连接问题进行检测,从而使技术人员能够进行设计的完善与优化。通过BIM技术的应用,能够使建筑工程之中多种问题得到有效的解决与应对,从而做到防患于未然[1]。
(一)图纸的复核
在采用Revit进行模型建立之前,应该将CAD的二维图纸进行导入,而这个过程也是对于图纸复核的过程。模型建立对于整个图纸的精细程度要求较高,需要对多种细节进行充分考虑,而在建模过程之中,可以通过CAD图纸核查的方式对于尺寸标注不清晰的地方进行审查。另一方面,在图纸设计过程之中,二维化图纸往往分为CAD和PDF两种形式,而在一些情况之下,往往会出现CAD图纸与PDF图纸存在出入的情况,采用模型建立的方式也可以使这种问题得到发现。在施工过程之中,施工人员应该对这些问题加以明晰,并及时与甲方和设计单位加以交流和沟通,防止因为图纸问题导致的后期返工问题,提升了建筑工程施工之中多种人力资源与物力资源的利用效率。而对于超高层主体结构施工而言,往往包括了成千上百张专业化图纸,BIM建模过程也就是对图纸进行专业化审核的重要过程。同时,BIM技术也可以使技术人员明确施工技术的应用要点,确保相关施工人员掌握施工工艺流程,迅速的熟悉图纸之中的专业要点。
(二)模型的预加载
在超高层主体结构施工之中,其结构较为复杂,施工过程之中往往存在着较多的安全隐患。而为了确保结构总体的安全系数,在模型建立完毕之后,可以采用Revit软件之中的分析选项对已经建立的模型进行预加载,通过荷载名称、规格、性质的编辑来设置组合荷载的公式,对于已经设置完成的点荷载,均布荷载进行整体框架的加载,从而使结构构件的受力性能得到全面的分析,进而使结构之中存在问题的部位得到明确。施工人员应该根据受力分析的结果编制相应的施工方案,对于结构之中最不利的受力部位,采用相应的加固措施,确保混凝土浇筑时能够使其达到需求的施工强度,采用不同的加固措施,使超高层主体结构施工的安全系数得到充分的保障[2]。
(三)碰撞问题以及复杂节点的施工模拟
超高层主体结构施工涵盖的专业较多,涉及到的内容较为广泛,其中往往会出现土建工程施工、钢结构施工以及机电安装工程相交叉的问题,这也会导致施工过程各个专业产生冲突的情况,尤其是在主体核心筒结构施工时,结构框架不再是单纯的钢混结构,而在一般情况之下,墙体之中往往包括了钢板墙等大型的钢构件。这也就导致了优化设计的过程之中,各个专业之间的三维立体关系难以直观的显示在平面图纸之上。而通过BIM技术之中的Revit建模,能够将多个专业的模型进行强势整合,从而使冲突情况和碰撞情况能够在三维模型之中直接进行观测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆举例而言,对于有型钢混凝土结构之中的剪力墙结构、巨型柱结构、钢骨结构的超高层建筑,钢筋与钢构件的冲突包括了钢板墙与暗柱箍筋的冲突、钢梁牛腿与暗柱箍筋的冲突、刚连梁与暗柱主筋的冲突、埋件与暗柱箍筋的冲突等等,而这些冲突问题需要通过接驳器的连接、连接板的焊接或者穿孔的方式来解决。采用BIM技术进行三维建模,能够使配筋图能够更加直观的体现,同时能够对于钢筋与钢箍的碰撞问题进行直观的体现,从而使容易出现问题的部位得以精确的体现,提升技术人员的工作质量与工作效率。同时,咋进行土建与机电安装工程的冲突时,也可以通过模型对于需要开孔的位置和孔尺寸的大小进行精确计算,进而防止因为施工问题导致的二次结构施工与重复开孔问题,减少了多种资源的浪费问题。
施工现场的技术人员可以根据模型与CAD图纸的要求进行深入的审计,对施工方案进行编写,或者采用Navisworks对于模型进行三维动态技术交底,从而完成超高层主体结构施工之中复杂施工方案的模拟。另一方面,在超高层主体结构的施工之中,塔式起吊机的运输也是一项较为重要的技术难题,其垂直运输的距离较长,起重机的分布较为密集,吊装次数较为频繁。而采用BIM技术,能够对于塔式起重机进行三维模拟,对于塔式起重机之间臂展冲突的问题进行研究,对于每个工作日吊装情况进行模拟,从而使各个专业塔式起重机的使用次数与使用时间得到合理的安排,提升塔式起重机的使用效率,进而使工程的建设成本得到节约,促进施工效率的全面提升[3]。
(四)三维算量
在超高层主体结构施工之中,土建工程为了满足机电安装工程的必然需求,往往会在楼板与砌体之间设置大量的孔洞,而为了确保土建工程之中钢筋能够有效连接,往往会在钢板墙与钢柱钢梁上焊接大量的接驳器和连接板,这也导致主体结构施工的计算量得到了巨幅的提升,如果单纯使用人工进行计算,不仅计算量较高,耗费时间较长,同时计算精度也难以得到有效的保障。而采用BIM技术进行三维建模,在软件之中,能够对于多种构件的属性参数加以明晰,在Revit软件的明细表之中,可以根据用户的实际需求对于构件的不同参数加以明晰,并且软件能够与多种精确的算量软件进行连接,技术人员能够通过这些算量软件对工程量进行迅速且精准的计算。技术人员也可以根据软件之中构件的体积与剪切长度对建模的数据进行计算,从而使建模的精准度得到有效的检验[4]。
二、BIM技术的发展趋势分析
我国引入BIM技术的时间较短,与西方发达国家相比,技术的应用仍然存在着较大的差距。然而在近几年来技术的不断发展之下,BIM技术的应用也日臻成熟,并且在我国的建筑工程行业之中得到了较为广泛的应用。目前,BIM技术已经作为较为成熟的辅助技术被应用到超高层主体结构施工之中,全面提升了超高层主体结构施工的质量与效率。在今后,BIM技术将以云端数据信息化管理平台的建立为发展方向,为各个专业的从业人员提供一个有效交流和沟通的平台,让多个专业的人员能够在BIM技术平台上进行协同工作,在相同的平台上进行图纸的上传与更新,从而使BIM技术数据收集问题和沟通问题得到有效的解决,使BIM技术能够在更多的项目之中进行应用,促进BIM技术在我国建筑工程领域的全面推广。另外,我国BIM技术的起步较晚,而国内应用到BIM技术上的软件也不多,这也导致当前我国建筑工程行业之中,在进行BIM技术的应用时,往往采用的是西方国家的软件,这也为工程建设的进行带来了较为不利的影响,这也就要求了我国BIM技术软件人员能够对技术的研发加大力度,根据我国的实际情况研发与我国实际情况相配适的软件,从而为BIM技术的深入应用提供更加有效的支持。
参考文献:
[1]李军. BIM技术在超高层主体结构施工中的应用解析[J]. 建筑工程技术与设计,2017,(32):2767—2767.
[2]胡希冀. BIM技术在施工准备阶段的应用研究[J]. 河南建材,2019,(1):64-65.
[3]黄锦超,毛晴晴. 浅析BIM在上海中心大厦施工阶段的应用[J]. 城市建设理论研究(电子版),2016,(13):3974-3974.
[4]范全全,孙富达,李妍宇,谢鸿卫. BIM技术在广西建工大厦2#楼施工中的应用[J]. 广西城镇建设,2015,(12):126-129.
论文作者:靳田
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/2
标签:技术论文; 结构论文; 图纸论文; 主体论文; 模型论文; 高层论文; 建模论文; 《基层建设》2019年第16期论文;