摘要: BIM( Building Information Modeling) 是指建筑信息化模型，是将计算机技术和建筑设计、建筑施工等相结合，通过构建一个完整的信息化建筑模型，在一个项目的完整周期中服务于设计、施工质量管理、施工进度控制等，并且通过虚拟施工技术可以有效避免在施工过程中出现的问题，并进行风险源的监测和预警． 钢结构的施工过程是以各种钢构件的拼装为主，因此其安装精度和安装过程决定了整个建筑物的施工质量． 在施工过程中，采用传统的施工管理方法，往往会出现管理水平落后、信息化程度低、信息传递不够及时等问题，从而导致施工进度滞后、施工质量不能保证． BIM 技术已经在土木工程得到成功的应用，因此通过 BIM 技术对大型钢结构的施工进行指导可以有效提高钢结构的施工效率，并可以保证钢结构构件的施工精度。
关键词：BIM技术；建筑钢结构；应用
1BIM 技术的优缺点
1.1 BIM 的优点
（1）可视化，能够通过计算机建模将钢结构的 3D 模型展示出来，该模型精确度，可视化强，能够清晰的看到结构与构件，构件与构件的连接。而且钢结构的 3D 模型构件的平面、立面、剖面之间是关联的，如果你改了平面图上的尺寸或者节点，那么立面和剖面也会跟着发生变化。同时，BIM 模型也能够展现钢结构的节点细节以及隐蔽部分，方面的设计以及施工阶段工程师的修改。（2）具备项目管理的 3D/4D/5D 模型的模拟性。BIM 可以建立 3D 模型对结构的构件以及连接进行检查，能够发现在施工中可能遇到的问题。BIM 也可以建立 4D 模型，模拟钢结构施工过程中构件吊装以及合理施工方案，可以方便的确定项目的施工方案。BIM 也可以建立 5D 模型，对施工过程中的成本加以控制，这样可以合理的确定工程造价，并且产生良好的经济效益。（3）可以优化项目以及具有良好的协调性，能够使工程中所有的数据进行交互，可以方便的完成项目的优化，不需要花费太多的时间进行各专业的配合。能够缩短工期，同时也可以发现工程中的安全隐患，为工程的安全进行提供帮助。（4）可以实现良好的经济效益。通过合理的安排施工进度，以及合理的配置人工和材料以及投资，能够实现对该项目的成本控制。
1.2 BIM 的缺点
（1）BIM 技术对电脑性能的要求比较高，如果对一个项目完全使用 BIM 来进行设计、施工和管理，那么需要配置性能良好的工作站，这样需要项目在初期投入较大资金进行工作站以及服务器的购置。（2）BIM 技术在我国，相对而言还是较为不成熟的，行业内部懂 BIM 技术的人才也较为匮乏，急需培养大量的 BIM工程师。（3）目前国内关于 BIM 技术应用的规范编制相对滞后，这也是制约 BIM 技术发展的一个根本原因，因此需要有成体系的规范来指导设计、施工和管理。
2大型钢结构施工的技术难点
2.1施工放线测量定位难度
大钢结构不同于混凝土结构，其施工难度大、施工工艺复杂、施工内容繁琐，一般工期会比其他结构长; 除此之外，钢结构具有特殊性，安装精度要求极高，并且对于细节的处理方面极为严格． 因此，在施工过程中，需要极为注意测量放线的准确度，并要求放线工具具有较高的精密性． 传统的施工过程中，为保证施工放线的准确性，会对施工放线工具有较高的要求，并在定位放线之前设计合格的钢结构设计方案，并要求放线人员有着极高的专业素养和专业水平．
2.2施工过程受环境因素影响大
钢结构不同于混凝土结构，施工过程中受天气和温度的影响较大，并且钢结构会在当地环境的影响下发生热胀冷缩的现象，导致钢结构构件尺寸上的变化，但由于工期的影响，无法及时对钢结构构件尺寸进行及时的预测，会直接影响钢结构在安装精度上发生改变，导致工程质量的下降． 同时，钢结构在传统的施工管理条件下，出现此类安装精度问题时不能及时发现，导致后期施工过程中的安装误差越来越大，最终影响整体安装精度。
2.3施工过程对机械设备要求
高钢结构施工过程中，需要涉及到各种各样的钢结构构件，而部分钢结构构件需要借助起重设备完成，因此钢结构施工过程中对施工机械设备有着较高的要求，所以需要采用的设备也较为先进． 因此，在设备投入使用前，需要使用者了解所采用设备的详细参数和具体性能． 传统的管理模式下，管理者需要对这些内容进行学习，而通过 BIM 技术可以将设备参数输入后进行核算和模拟分析，保证设备在使用过程中不会因为设备问题引发施工过程中的安全问题，进而影响施工进度和施工质量．
3 BIM 技术在钢结构施工中的应用
3.1搭建钢结构施工管理信息化模型
本文以某大型钢结构建筑为研究对象，其主体架构为钢混结构，其中主塔为钢柱，屋顶为大型钢结构屋架，如图 1 所示．其中，在钢结构施工过程中，由设计方、业主方和施工方等参与，搭建该工程的施工管理信息化模型，从而在各方协调工作的前提下完成钢结构施工管理工作． 通过 BIM 技术，搭建信息化管理模型，将每一个过程的信息数据进行收集，并通过这一模型将信息进行互相沟通，避免由于信息沟通和信息更新不到位而导致的施工问题。除此之外，这一信息模型会贯穿整个项目的生命周期，在项目进行的每一阶段，都可以对钢结构的工程信息集中管理，业主和施工方可以就施工进度进行沟通，保证施工进度和施工成本的控制。
3.3 监测钢结构安装过程中的安装精度
在钢结构施工过程中，可以将 BIM 技术和 GPS 相结合，利用 GPS 对施工过程中的变形进行测量，之后将数据导入 BIM 软件中进行对比，这种方法可以保证测量成果的精确性，同时还不会受到天气的影响． 而使用传统的三角支撑有着自身难以克服的缺点，例如在未浇筑混凝土的楼层面进行钢结构的安装定位测量时，由于模板面的不稳定以及人的走动和机械的运转导致三脚架抖动，造成测量误差大，测量数据不准确． 如图 3 所示为柱固定螺栓标高控制监测示意图。
结束语
由以上分析可以，钢结构的施工难度大，施工工艺复杂，传统的施工管理方式存在着较大的缺陷．BIM 技术的普及和应用解决了钢结构施工，尤其是大型钢结构施工过程中的难题，通过对 BIM 技术的合理利用可以对施工精度和施工质量进行有效的控制． 随着 BIM 技术在我国的快速发展，在钢结构的应用领域，一定会有广阔的应用空间。
参考文献:
［1］ 刘海东． BIM 技术在钢结构拱圈施工管理中的应用［J］． 价值工程，2018，37( 1) : 17 －19．
［2］ 刘云飞． BIM 技术在钢结构施工管理中的应用［J］． 商品与质量，2017( 21) : 85 －88．
［3］ 刘占省，李占仓，徐瑞龙． BIM 技术在大型公共建筑结构施工及管理中的应用［J］． 施工技术，2012，41( S1) : 177 －181．
［4］ 李云贵，何关培． 建筑工程施工 BIM 应用指南［M］． 北京: 中国建筑工业出版社，2014．
［5］ 周淳． BIM 技术在大跨度异形钢结构项目中的应用研究［D］． 武汉: 武汉科技大学，2016．
论文作者:李建红
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/8/29
标签：钢结构论文; 过程中论文; 技术论文; 模型论文; 构件论文; 精度论文; 项目论文; 《防护工程》2019年11期论文;