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摘要:近年来,随着社会经济的迅速发展,建筑行业也在不断进步,促进了建筑结构设计的发展。在建筑结构设计中应用BIM技术,能够大幅提升建筑结构设计效果与水平。针对此,本文首先分析了BIM基本概念及BIM技术的特征,其次对建筑结构设计中BIM技术的应用流程进行了详细的阐述,最后探讨了BIM在建筑结构设计应用的完善应用措施,以供参考。
关键词:建筑;结构设计;BIM技术;应用
引言
近年来,随着社会经济的迅速发展,对建筑工程的需求也在日益增加,建筑工程规模与数量不断增长,建筑结构设计直接影响着建筑工程安全,这使得BIM技术在建筑结构设计中的重要性日益显著,因此,对BIM技术在建筑结构设计中的具体应用进行深入的分析具有十分重要的意义,可有效促进建筑企业的持续发展。
1BIM技术概述
1.1BIM技术的有关概念
BIM技术一种在建筑设计中基于对象的CAD技术,在建筑设计中有着广泛应用,BIM技术应用基础为三维数字技术,能够集成建筑工程各种信息的工程数据模型。BIM技术实现了建筑信息内容完整的存储于电子模型中,促进了现代建筑设计的信息化发展。建筑结构设计中BIM技术的应用还实现了不同部门和专业的资源共享,使设计部门、业主单位、施工单位共享建筑设计数据资源。其还可以创建可视化建筑结构数学模型,分析和模拟建筑结构设计的可行性。BIM技术提高了建筑结构设计效率,加强了各部门之间的交流与合作,是建筑结构设计中一种现代化、信息化的管理技术。
1.2BIM技术的应用特征
建筑结构设计中,BIM技术应用的主要特点在于集成设计信息和设计过程,将各个专业和不同部门的设计信息建成数字信息模型,即信息集成。BIM技术通过建立建筑结构信息模型,组成包括建筑结构尺寸、空间、建筑材料、构件性质和连接方式等信息的数据库。设计人员可以通过数据库快速查找建筑信息,BIM技术突破了传统计算机辅助制图软件的限制,在建筑结构设计中发挥着至关重要的作用。根据不同建筑结构设计原则,BIM技术可以自动检测建筑设计的可行性,提高设计团队的沟通交流效率。此外,BIM技术还有工作传递的特征,实现了建筑结构设计工作数据的关联和共享。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设计变更时,设计人员不需要处理图纸或更改连接,BIM技术能够将修改信息反馈到数据库中,所有相关人员都可以接收到变更图纸信息,且BIM技术还能实现根据建筑结构设计模拟进行施工,节约设计时间、提高设计效率。
2建筑结构设计中BIM技术的应用流程
2.1构建整体结构模型
在建筑结构设计过程中,通过BIM技术的应用,能够构建一个完善的建筑整体结构模型,为建筑结构中梁、板、柱、楼梯及基础等构件的充分描述提供帮助,此处与墙体结构构件为例,对整体结构模型的构建流程进行详细的探讨:①定义建筑实体。②利用集合关联实体进行楼层实体和建筑实体的关联。③进行墙体实体的定义,并且利用空间结构关联实体做好楼层实体与墙体实体的关联。
2.2构建部分结构模型
在BIM模型中,主要包括建造信息、力学性能、成木、材料、几何等多种属性,目前的IFC模型能够满足大部分模型构件的属性。此处以墙体为例,对关联关系进行定义。通常情况下,IFC模型中定义构件的多层材料、墙体主要由内墙面砖、结构层、隔热层、外墙面砖构成,应做好以下几方面工作:①要对材料属性进行定义。②利用材料层集合使用实体、材料层集合实体、材料分层实体等进行材料模型的定义。③利用材料关联实体进行墙体材料与墙体的关联。
2.3构建关联性结构模型
在进行建筑结构设计时,必须重视各个个体间的关联性,通过BIM模型的构建,可准确的、直观的反应处建筑对称性关联与非对称性关联。其中,对于非对称性关联,主要为两实体存在主从关系,依据修改主实体改变实体,不会对主实体的木质造成改变。以洞口和墙体为例,其中,洞口依存墙体实体,删除墙体也会删除洞口,但是删除洞口却不会删除墙体,仅会断开二者之间的关联关系,由此可知,利用洞口关联实体,可建立洞口实体与墙体实体关联。此外,对于对称性关联,主要指两实体存在对等关系,任何实体的改变都会影响另一实体的改变,例如柱、梁关联,梁实体与柱实体利用构件结构实现关联,在调整梁实体时,与其关联的柱实体也会随之发生相应的调整,从而修改柱的关联,反过来也一样。
3BIM在建筑结构设计应用中存在的问题
3.1缺乏标准体系
在建筑结构设计中运用BIM技术尚且处于探索阶段,国家以及地区还缺乏相应的标准体系,以及设计规范,或者还处于调研以及制定的环节。而BIM技术能够传递信息,所以急需与设计软件相协调的相关规范标准体系。
3.2BIM成本相对较高利用
BIM技术进行建筑工程的设计需要投入大量的资金,且由于此技术对人员的专业素养以及设备自身的需求较高,因而还需要投入一定的资金对人员进行培训,购买配置较高的设备,并不断对软件进行更新。此外,还需要进一步提高硬件设备的配置,以便更好的对设计数据进行存档,因此还需要投入较多的成本来解决BIM技术的存档问题。
4优化建筑结构设计中BIM技术应用的措施
4.1建立完整的项目样板
在建筑结构整体设计过程中,项目样板具有基础性作用,主要涉及采用有限标准化处理的各种族、线型、字体、符号与表达方式。在BIM技术中形成一个良好的样本,能够从本质上减少工作重复性,并且还要加快设计速度,逐步构建一套满足中国国情的设计标准,为多数设计用户,甚至是由特殊需求的用户提供一定的指导作用。
4.2设计符合要求的结构构件
对于建筑机构设计中的主要构件,通常有基础、柱、墙、梁、楼板、楼梯等,在项目施工过程中,上述构件即为预制构件、现浇构件与钢结构构件,并在依据建筑主要设计形式的前提下,依据各种结构构件进行合理的设计。就当前情况来看,现浇构件是一种最为常见的结构形式,因此,在进行结构方案设计的选用时,设计时往往会依据功能要求与管线的具体走向进行合理的布置,以避免结构构件中多种因素相互冲突现象的发生。
4.3钢筋混凝土结构中的平法表示
在绘制钢筋混凝土施工图纸时,一般采用平面法表现相关事项,并采用特殊的标点符号在图纸上进行明确的标注,通过此种方式,施工技术人员往往会通过工艺转换形成样图。在建筑结构设计过程中,通过BIM技术的应用,能够多环节、多角度展示平面表示法的内容。此外,BIM模型能够更加轻松的提取出关键数据和核心信息,以满足施工时问和放样需求。
结束语
综上所述,在建筑结构设计过程中,通过BIM技术的应用,可有效提升设计工作质量与工作效率,并且还能为建筑企业就建筑产品生产过程中设计与生产等环境成本投入的降低提供帮助。但在BIM技术应用过程中,虽然其各项功能基本能够满足现代建筑结构设计工作需求,但对设计人员整体素质提出了更高的要求,针对此,建筑企业应当重视设计人员综合素质的提高,以促进自身的良好发展。
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论文作者:楼晓刚
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/29
标签:建筑论文; 结构设计论文; 技术论文; 实体论文; 构件论文; 墙体论文; 模型论文; 《建筑学研究前沿》2017年第10期论文;