摘要：采用钢管束装配式建筑施工，设计院交付图纸对于钢构件描述深度仅表现各钢管束、钢梁的定位及截面信息、通用节点参数信息等。为实现钢结构工厂化加工，减少现场吊装时不必要返工，全面反映个体、各专业之间的碰撞情况，采用BIM软件Revit对项目进行深化设计，运用BIM技术对项目提前“预演”策划，为项目顺利实施保驾护航。
关键词：钢管束装配式建筑：BIM技术： Revit： 深化设计
0 引言
为了响应国家绿色建筑的号召，全国各地大力推行装配式建筑。钢管束装配式建筑是一种用于工业化居住建筑的钢管束组合结构体系，其特征在于：由钢管束组合结构构件与H型钢梁或箱型梁或短钢管束组合结构构件连接而成；其总体形状有：C型、一字型、Z字型、T字型、十字型或L型。
南宁地铁壹号城项目位于南宁市青秀区高坡岭佛子岭路口，总建筑面积26万m2，由8座单体组成，其中3#、5#楼主要结构形式为钢管束组合结构体系，地下2层、地上34层的住宅建筑。
基于 BIM 技术的钢结构深化设计常用 Tekla Structures、AdvanceSteel 等工具软件。其中，Tekla Structures 对大部分的钢结构建筑的深化设计都适用，但是对钢管束装配式建筑深化设计存在一定的局限性，经研究比对，本项目采用Revit对钢管束装配各构件建模、节点深化、图纸输出、物料统计、协同共享、软件数据交互等BIM应用上有较为突出的便利性。
1 BIM模型搭建
基于 BIM技术的钢管束装配组合结构深化设计的主要内容是三维建模以及详图绘制，最终出具施工深化图及物料报表等成果文件。利用Revit软件建模时，首要形成各钢管束单元腔体、钢梁的截面参数化轮廓族，要求参数信息与图纸表达一致；分别用结构柱、梁族模板进行钢管束、钢梁构件族搭建并最终形成项目构件族库；依据结构设计图纸布置构件搭建整个项目BIM模型。在整体模型建立后，需要对每个节点进行装配，利用参数化钢构件节点连接族进行节点深化。
钢管束装配式建筑BIM模型截图
2钢构件深化设计内容
本项目设计院交付的施工图纸对于钢构件描述深度仅表现各钢管束、钢梁的定位及截面信息、通用节点参数信息等。需要对图纸深化设计并完成构件详图深化才能满足预制加工及安装的需求。
钢构件深化内容主要包括：钢管束组拼及竖向尺寸划分、构件连接节点生成、钢梁加工规格尺寸、结构预留洞及补强构造、埋件精准预埋等。钢管束装配结构深化的指导思想为：结合工厂制作条件、运输条件，考虑现场拼装、安装方案及土建条件。如果将两个较大的端柱（钢箱柱）和钢管墙束分开加工，运至现场吊装，此时会增加竖向拼缝焊接工序并为高空作业，工效低且会引起施工费用增加；如果将整个构件整体拼接，需明确现场是否具备吊装能力，避免不必要的拆割构件返工，同时需明确构件整拼时的加工、运输是否存在问题。
3 BIM技术运用
利用BIM技术对钢管束装配建筑进行深化设计，有效将设计、预制、施工三者协同管理，使得信息有效传递和沟通，大大提高了工作效率。在本项目深化设计阶段，BIM技术应用流程如下图。
钢管束装配建筑进行深化设计BIM应用流程
1）设计校核
施工未动BIM先行，将设计图纸转化成BIM模型过程，可以仔细发现设计图纸中存在的问题，从而可在深化阶段提前解决，有效避免现场吊装时不必要返工，为项目节省了人力和物力上的耗费，如下图建模过程中发现的典型图纸问题。
BIM建模发现图纸问题
2）专业协同
钢预制构件开槽开洞及相应补强作业须一律在工厂内进行，因此在深化设计时需提资本项目管线综合后的机电BIM模型，将Revit模型交互到Naviswork上进行专业整合协同，利用其碰撞检查功能全面复核及确认预留洞口类型、规格、位置，并最终反映到构件详图中。
3）图纸输出
利用Revit提供的部件功能对完成的钢管束结构模型出具详图，可基于钢构件进行生成平立剖及三维图纸，
在各个视图图纸生成后，需对图纸布局、尺寸线等进行调整，使图纸表达清晰、完整。
详图绘制时，要遵循统一出图原则，得到统一标准的用于制造厂加工制作的施工详图。其中，零件图主要用于工艺排版、数控下料切割： 构件图主要用于零件定位组装： 平、立面布置图用于现场安装定位。
4）物料统计
根据钢管束装配式建筑项目特征，目前无法基于市面算量软件自动套取本项目钢材用量材料表和清单报告。基于Revit搭建的钢结构深化模型可通过明细表功能或dynamo实现材料白动统计，包括零件清单、构件清单、螺栓清单等，以及自动获取构件的型材、规格、材质、长度、重量、面积、数量、编号等信息。人工统计差错。避免了人工繁琐且不稳定的计算，提高了效率，并能确保数据准确。这大大减少了预算员在材料采购、商务算量工作事务的工作量。
5）共享协同
利用BIM技术的数据可交互性，将在Revit深化完成的模型上传至Autodesk 360 进行云端协作共享，方便项目参与人员在任何设备上随时随地查看深化设计成果，并针对深化模型、图纸存在的问题记录和沟通。
4结语
本文以南宁地铁壹号城项目为例，介绍了BIM技术在钢管束装配式建筑项目中钢结构深化设计的运用。施工未动BIM先行，基于BIM技术的三维建模和可视化特点，完成钢构件的模型搭建及节点生成，并利用BIM技术的可出图性进行详图制作，顺利衔接了从设计图到加工、安装等各个流程，通过BIM技术有效协同项目各专业、各参建方，使得信息有效沟通及传递，提高了项目信息集成管理的程度，使得项目得以顺利实施。
参考文献：
[1]浙江杭萧钢构股份有限公司.一种用于工业化居住建筑的钢管束组合结构体系：中国，103850347A.2014-06-11.
[2]刘立卫，薛传星，付敏 ．钢结构住宅结构体系分析［J］．建设科技，2017（18）.
[3]宋 强.基于BIM 技术的钢结构深化设计研究［J］．科技风，2018（1）.
论文作者:陈利堂
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/30
标签：钢管论文; 构件论文; 项目论文; 图纸论文; 建筑论文; 结构论文; 详图论文; 《基层建设》2019年第4期论文;