摘要:新时期,随着信息化技术的发展BIM技术将有着更加广阔的应用前景,结构设计作为BIM技术设计中的重点也是难点将会进入一个崭新的阶段,BIM技术的应用价值也得以充分展现,在建筑工程结构设计的过程中,要规范应用BIM技术,明确注意事项,以提升建筑工程结构设计整体效果。同时,在未来,还要加大研究力度,推进技术革新,为建筑工程结构设计工作的有序开展奠定坚实的基础。
关键词:BIM技术;建筑工程;结构设计;应用分析
引言
BIM技术具有良好的应用价值,为建筑行业设计、建造和管理等领域都提供了技术支持。通过计算机辅助设备的应用,工程数字化设计方式得以呈现,能够建立虚拟建筑信息模型,全方位开展土建设计和管网控制检测等,各项配套工作都得以顺利开展。就BIM技术的性质来看,其属于事前模拟,能够在建筑设计、施工以及运维各个环节中加以应用。基于此,有效利用BIM技术,从建筑工程项目实际情况出发,提前科学预测可能发生的问题,依据模拟结果来对方案进行优化,有助于促进建筑工程结构设计质量的提升。
1.BIM技术应用于建筑结构设计中的优势
1.1可视化较强
自技术革命以来,信息技术得到了迅速发展,各种建筑结构设计都集中在视觉开发方面。以前的建筑设计基本都采用传统方法,主要使用手动映射计算,受各种因素影响,无法避免错误。使用BIM技术创建结构设计可以将现有的抽象线条转换为清晰的图像,并为设计人员提供视觉化的设计思路,通过输入信息自动构建建筑设计模板,避免很多错误的出现。
1.2良好的协调性
在工程实施过程中,传统结构设计方法不在适用于现阶段工程,因此需要利用新技术对工程进行管理。BIM技术的应用可以在相关工程中得到很好的利用优势,可以在施工前期对设计进行模拟化,找到设计中存在的细节重点,并在不同部门之间创建数据链,便于后期管理工作的实施,并具良好的协调性,促进各个部门之间的协调性。迄今为止,BIM技术已全面应用于建筑结构设计工程中,并在一定程度内提高了施工效率。
2.BIM技术在建筑工程结构设计流程
BIM技术在实际应用中会在一定程度上改变建筑结构设计流程。以往建筑结构设计工作的开展主要是利用有限元结构分析元件等展开结构建模以及截面设计等工作,之后利用二维CAD等进行施工图的绘制。这一方式在实际应用中,需要在CAD中利用点线面形式展开建筑结构设计,同时以二维图形方式表达。这种情况会给设计人员的空间复合以及对设计图纸的理解等带来一定的影响。以BIM技术为基础的建筑结构设计流程在实际应用中,由设计人员进行相关设计,结构设计人员计算分析,通过软件自动生成施工图和三维图。应用至后期阶段,可满足不同软件交互需,设计人员直接在Revit软件展开建筑设计,利用三维模拟以及碰撞检查等方式分析,对结构布置进行完善和修改。
在完成结构初步设计后,可将建筑模型导入有限元软件中,分析结构构件的安全性和稳定性,通过对结构设计的优化和调整,确保所获取的结构设计模型符合要求。利用BIM软件输出结构设计结果,生成施工图,为建筑项目施工提供相应指导。需要注意的是,结构设计工作的开展,不仅是设计单位工作,同时还需要建设单位、施工单位以及材料供应单位等相互协调和交互。与此同时,建筑设计师应充分利用建筑工程模型来收集imodel数据库内的重要数据信息,并将这些信息转入iPad内,还应协同施工技术人员运用iPad做好建筑施工作业与资源分配工作,对各项施工细节进行控制,从而不断提高建筑工程施工质量。
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3.BIM技术在建筑工程结构设计的应用
3.1建筑结构前期图纸设计BIM应用
BIM技术的应用是建立在BIM模型的基础上的,利用BIM完成对于建筑项目的建模:建立新项目-轴网建立-楼层标高设定-结构柱-混凝土梁-混凝土楼板-基础。
以某三层别墅的BIM建模为例,别墅整体采用混凝土框架结构,基础采用柱下独立基础,借助于BIM技术可以方便地完成结构主体的建模与结构分析以及各专业之间的协调。此别墅的BIM建模采用平法表示,通过共享参数标注族和自己制作的标签族,实现结构的全过程平法表示。在对此别墅进行建模的过程中首先按照建模步骤完成别墅所需基础、梁、板、柱等构件,并借助参数共享与标签族绘制平法施工图的方式完成相关制作,结构设计师需要结合自身习惯完成相关构件的构建,在制作构件时需要结合平法施工图规范图集制作合适的文件,完成别墅模型的建立。通过建立共享参数与标签族可以方便建筑结构图构件信息参数的共享,在一处信息改变后其他位置的信息都将跟着改变,保证了BIM中参数的一致性。完成了对于BIM结构模型和族文件的编制后,可以从BIM结构软件中设计出梁板柱和相关详图的平法施工图表示,其所显示出的图纸与用CAD所表示的图形相一致。
3.2建筑工程结构模型设计中BIM的应用
充分利用建筑信息模型,BIM技术能够在最大程度上提高生产效率,缩短开发周期,并且能够有效地控制工程造价,为企业获取更大的经济效益,使企业在激烈的市场竞争中赢得一席之地。BIM技术的充分使用,能够有效的解决在二维设计模式下存在的一些问题,其中包括效率低下、设计更换频繁、修改和沟通交流较为困难、难以有效地控制各个版本等,在设计过程中,总会出现各种各样的问题和突发情况,为了尽量避免这类问题的出现,要充分利用BIM技术在结构设计中的作用。
3.3建筑工程结构设计BIM应用
BIM技术的应用能够给结构设计带来设计、施工、运营以及整个生命周期中的效益,同时也能够给业主带来一定的经济利益。因为设计阶段对于整个建筑项目的结构设计来说,具有十分重要的作用,如果做好基本的设计工作,能够为后续的工作,尤其是施工阶段提供良好的基础,在设计阶段也具有较高的成本,所以相关人员必须要提起对这一环节的重视,并且严格按照相关要求和规定展开设计工作。BIM技术应用大跨空间结构过程中的各个阶段,形成了工程项目的全生命周期管理系统,在设计阶段,要根据实际情况,构建一个BIM模型,在后期的施工和调试乃至运营阶段,都要利用BIM模型来不断丰富相关的数据信息,并且实现信息资源的共享。BIM技术在结构设计中的研究应用能够在一定程度上加快工程项目的进程,有效地控制工程造价,保证建筑工程施工的顺利进行。
3.4安全协调性BIM应用
建筑单位应加强部门与组织之间的关系,只有这样才能获得完整的管理结果。为此,建设部门应完善管理制度,规范员工的工作行为,加强对建筑物的管理。根据以前的建设经验,影响整体管理的因素并不相同,各部门之间也没有协调,很多时候都会造成严重的工程损失。而但运用BIM技术可以有效解决此问题,任何BIM技术都需要调整设计。它是土木工程的重要组成部分,支持常规管理,这使得BIM技术可以充分利用其资源,也可以使管理人员能够适当地进行现场监控,监视项目质量并提高项目的建设水平。
结语
综上所述,在建筑工程结构设计中,利用BIM技术可以提高工程施工效率及协调性。此外,对BIM技术应用于建筑结构设计中的流程进行分析,最后分析了BIM技术在建筑工程结构设计的应用。总之,随着项目设计不断发展,当前的发展以及传统技术将无法满足施工要求,使用BIM技术优化建筑结构设计,加强建筑结构设计的安全合理性,提高建筑施工效率,促进建筑业的可持续发展。
参考文献
[1]周景深,范沙沙,王益秀.关于建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].建材与装饰,2019(21):118-119.
论文作者:康晨
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/13
标签:结构设计论文; 技术论文; 建筑论文; 建筑工程论文; 结构论文; 模型论文; 建模论文; 《基层建设》2019年第30期论文;