装配式建筑结构设计中BIM技术的应用论文_靳紫千

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摘要:现如今,随着建筑行业深入发展,并呈现出显著发展趋势,行业领域开始重视建筑结构设计优化。而BIM技术作为信息技术领域,一种十分有效的设计手段,在装配式建筑结构设计中,发挥的作用十分显著。因此,本文主要围绕BIM技术特点、作用、应用方式以及具体案例展开有效分析,从而为促进建筑设计领域实现信息化发展提供重要依据。

关键词:BIM技术;装配式建筑结构;设计

前言

现如今,建筑行业深入发展,建筑工程规模也不断扩大。为保证建筑工程整体质量,建筑单位开始重视装配式建筑结构设计。为全面提高建筑结构设计效率,以及设计质量,单位应该积极采用BIM技术手段,从而保证结构设计参数更加科学、合理。

一、BIM技术的特点分析

BIM技术在装配式建筑结构领域,所呈现的技术特点十分显著,具体体现在两个方面,分别为可视性和协调性。以BIM技术为载体进行建筑模型设计,能够将结构参数、指标直观地、立体地呈现给设计人员。通过观察三维立体模型,掌握建筑结构具体设计情况[1]。同时,BIM技术所呈现的协调性特征比较显著。利用BIM技术进行图纸设计,能够保证施工和设计人员所掌握的工程信息具有一致性。更方便施工人员在面对工程障碍或者问题时,可以与设计人员结合BIM设计模型进行分析,探讨解决的办法。

二、BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践

(一)埋件设计

工作人员利用BIM技术设计装配式建筑结构时,需要遵守一定原则。围绕拆分细则,合理编辑埋件[3]。通常情况下,设计人员选择内嵌组的方式,进行埋件编辑处理,从而保证设计效率更加高效。其次,在进行梁板钢筋设计处理时,设计人员需要围绕吊钩形状,作为设计参考因素。同时,针对上埋件位置,就预制柱族,以及钢板高度指标、实例参数等位置的设计,合理设计参数指标。并且在此基础上,做好参数关联处理,通常情况下,需要将其转换为全局参数。在此条件下,合理设计柱上连接件的相关指标,比如说高度参数等。此外,在梁上吊钩位置,就Dy-namo点进行转换,明确钢筋、吊钢等参数。

(二)钢筋创建

钢筋创建,也是BIM技术设计领域重点内容,创建质量在很大程度上决定着装配式建筑工程整体质量。首先,关于钢筋创建,设计人员需要做好创建流程规范,以便施工人员可以合理进行创建工作。其次,设计人员需要合理设计二次开发程序参数,从而对钢筋数量、规格等信息进行有效统计和整理。明确布置规则之后,钢筋创建以及布局进行合理分配。一般情况下,分为两个方面。第一,选择梁跨浇段中后位置处,将纵列方向钢筋切断,并做好留白处理,从而为套筒安装提供依据。第二,合理确定箍筋范围,通常情况以500和1.5为数据参数指标。之后,设计人员借助于BIM技术,进行参数调用、配置和应用,从而保障箍筋各项指标设计合理。

(三)构件拆分设计

构件拆分,也是BIM技术设计重点内容,设计人员需要明确设计标准。根据多组合、少规格等设计标准,对构件数量规格进行合理设计。首先,设计人员需要以BIM技术为载体,构建模型以及拆分,保证预制构件具有可生产性,从而保证装配式建筑结构施工顺利进行。利用BIM技术将各构件之间的关联清楚的展示出来,方便施工人员明确具体拆分位置,有效将地拆分误差,保证构件拆分精度。

三、BIM技术在装配式建筑设计中的应用案例分析

高烈度区的使用,宿迁8度(0.3g),建筑面积为48972.21平方米。关于装配式工程结构概况,预制率、部件装配率分别为53.3%,93%。遵循多组合、少规格标准,提高设计效率。在设计之初,以Revit软件为载体,对性能、管线、空间等领域进行可视化设计。通过融入BIM技术,实现三维可视化建筑结构模型合理设计。之后,进入预制构件设计阶段,设计人员以Cartier软件为载体,就梁柱节点、安装流程进行规范设计,健全施工体系,保证施工作业符合质量控制标准。最后,进入施工阶段,借助于鲁班软件,对建筑工程施工作业进行监督、管理,保证工程进度有序进行。具体操作如下:

(一)构建全模型,做好结构分析

进行装配式建筑结构建模操作,精度基本达到LOD300。现场和设计场地等高距为1m.在剖切视图中,可以观察得出与现场场地的关系为填挖关系。在墙体建模时,需要根据墙体核心层与其他结构,分别进行建模处理。输入墙体构造层信息,控制好厚度指标,通常情况下在3毫米以上,进行厚度建模操作。之后,进行母娘系统建模处理,根据内嵌门窗参数,输入数据,控制几何精度,在5毫米左右。针对楼板进行建模处理,根据核心层以及其他构件,分别进行建模处理,做好楼板安全信息分析,如防火等。做好屋面模型创建,主要构件与屋面在标高参数设计上应该相一致。通过建筑结构分析,掌握装配式结构具体数据指标,从而做好设计基础工作。

(二)预制构件库建立

根据上述建筑结构模型与结构分析,有效建立预制构件库。根据BIM模型分析,对构件数量、种类、规格进行分析,丰富构件库信息资料,为装配式设计,提供给信息依据。以参数化方式录入到常规构建库当中,通过智能化匹配,找到适合的构件库。通过三维拆分与预拼装,对钢筋加工数据、构件加工数据,包括预埋件排布与定位信息进行明确。之后,导出Excel表格进行二次编辑,精准设计BIM装配式结构图。

(三)可视化应用和碰撞检查

利用Revit模型,进行视频引擎导入,并就装配式建筑结构进行检验,通过人形模拟,体验内部结构设计可视化效果。综合利用naviworks软件,对装配式建筑结构进行碰撞检查,从而全面了解建筑结构内部预制配件安装情况。

图2 构配件BIM设计图

结论

综上,BIM技术作为一种十分高效的设计手段,在建筑设计领域所呈现的优势十分显著。为保证建筑结构设计更加科学、合理,设计人员以BIM技术为载体,进行埋件、钢筋、构件拆分等模块设计,从而保证结构设计更具有直观性和可视化特征,保证建筑结构内部稳定性,提高工程整体质量。

参考文献:

[1]何玉枝.BIM技术在装配式建筑设计中的应用实践分析[J].绿色环保建材,2018(09):83+86.

[2]卢海燕.装配式建筑结构设计中BIM技术的应用[J].居舍,2018(25):79.

[3]李贝,袁齐,杨嘉伟.BIM技术在装配式建筑深化设计中的应用[J].城市住宅,2018,25(08):40-43.

论文作者:靳紫千

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第9期

论文发表时间:2019/10/24

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