基于BIM软件下的装配式建筑结构设计黎美丽

基于BIM软件下的装配式建筑结构设计黎美丽

深圳市建筑设计研究总院有限公司广东省深圳市

摘要:随着我国房地产行业的不断升温,建筑行业也得到了巨大的发展。在过去的建筑体系中,钢筋混凝土结构为主要的建筑结构模式,随着钢结构技术的不断推进,钢结构技术逐渐被用于塔式住宅建筑,在这个基础上,高度集成化的建筑施工技术———装配式建筑得到快速发展。而在结构设计领域,BIM平台的三维构建效果为结构设计提供的便捷性受到了设计行业的认可,在这样的技术平台的支持下,结构设计从业人员开始思考与装配式建筑施工所匹配的BIM平台结构设计的有关措施。

关键词:BIM软件;装配式;建筑结构;设计

1装配式建筑的设计要点

在装配式建筑物的设计过程中,要注意对设计方案的可行性、使用性,掌握设计要点在确保建筑物安全性、功能性的前提下,注意能源损耗控制,通过专业、标准、精细的设计,确保设计方案更加全面、标准,达到综合效益最大化。通常,在装配式建筑的方案设计中,首先要结合建筑物的功能需求,对其平面、户型、外观、柱网、分缝布置等进行深入分析,并提出可行性建议与要求,确保建筑物的结构高度与复杂度、不规则度能够控制在合理范围。在进行初步设计时,还要对建筑物的结构体系、建筑材料、结构布置、各参数等进行合理设置,并对多种设计方案进行经济性、可行性比较,进而选出最优设计方案。同时,还要利用标准化配筋原则,进行精确计算,并对设计模型、施工方案进行调整,确保整个过程处于可控范围。

2BIM平台钢结构装配式设计与运用

在施工图理解的过程中,二维的结构施工图纸给基层施工人员的理解造成了一定的困难。在施工图的基础上,本项目委托相关单位对装配式钢结构建筑进行了BIM模型的建立,以期在前期过程中吸收消化施工图中的内容,及时发现并处理相关问题,为提高施工效率做好准备。

2.1钢结构碰撞检查

对钢结构进行深化设计是本次BIM小组工作的重点内容之一。在前期的工作过程中确定,BIM小组所提供的三维信息模型在很大程度上应当充当建筑施工图纸深化设计的角色,需要在现有施工图的基础上完善施工图纸,指导施工的功能。在这项原则的指导下,BIM小组除了建立完善的建筑钢结构模型之外,对建筑内部相关元素的碰撞进行深入检查,对缺少连接及详图的区域及时反馈于设计单位,出具相关的变更说明。

2.2钢结构施工进程模拟

在BIM系统中,模型数据中可以加入工期的相关计划,这就使得BIM模型具有很强的模拟施工能力,在本次BIM模型建立的过程中,增加了对模型施工进度的控制。根据钢结构的施工顺序,建筑钢结构碰撞检查组制作了钢结构施工进程的模拟软件,并在详细的施工步骤中引入了施工进度控制体系,制定了施工进度预期计划。

2.3钢结构施工管理

基于BIM提供的三维建筑数据和实时的施工流程及进度计划,有效地加强了施工现场中施工人员对钢结构建筑施工流程的理解。在这个理解的基础上,强调对钢结构施工质量的控制是钢结构施工管理的重要内容。在现场施工管理的过程中发现,完善的三维数据能够有效减少技术人员之间的答疑流程,在简单的培训之后,大部分的基础施工人员都能对建筑的整体施工技术及流程有很好的理解,并能很快进入到现场钢结构施工的状态中。此外,在管理结构的组织关系上,集团通过设立专门的BIM小组,对现场直接进行技术方面的管理和维护,加强了BIM小组专业性的同时也提高了现场施工技术指导工作的效率。

2.4受力结构三维模型建立

基于二维图纸的模型信息,在对建筑整体进行充分理解的基础上,建立BIM模型。本次BIM模型的建立,是基于Revit软件平台进行的。在模型建立过程中,对建筑中钢结构连接的细节依据建筑结构专业施工图纸中的局部详图进行细化。此外,在建立BIM模型的过程中,对大件异型结构进行族块化处理,提高模型建立的可信度。

3BIM技术在装配式建筑中的具体施工方法

3.1BIM技术在准备阶段中的应用

做好建筑施工准备工作,对提升建筑施工效果及施工质量具有重要作用,能偶满足构建装配的要求。订单时施工准备阶段中的一项重要工作内容,在实际的施工过程中,需要不断的强化BIM技术的使用效果,严格按照BIM技术的要求开展各项施工,加大对生产合同的研究力度,强化生产合同使用效果。另外,还需要做好订单列表及生产定单的维护工作,强化BIM技术在装配式建筑施工中的管理施工效果。此外,还需要意识到BIM技术在生产车间的具体应用,了解订单完成状况,做好施工材料准备工作,清晰的了解目前仓库内的施工材料使用情况及库存情况,以确保后续各项施工的顺利开展,避免材料不充足,给工程的有序施工造成严重的影响,确保工程各项施工工作的顺利完成。

3.2BIM技术在材料采购中的应用

材料采购是施工前一项重要的工作内容,直接影响工程的施工质量。将BIM技术应用到装配式工程施工中,需要对装配式施工在生产阶段所涉及到的劳务、材料及设备数量进行优化计算,来辅助各生产部门高效的完成各项生产工作,加大对企业生产成本的控制和管理。在装配式工程中,需要不断的强化BIM技术的需求功能,需要在相关设计人员的指导下进行材料采购,材料的型号、材质、数量都有一定的要求,需要按照一定的要求仅此个采购,以便能够强化材料的使用性能,提升材料的应用质量,确保装配置建筑工程各项工作的高效开展。

3.3BIM技术在生产加工中的应用

BIM技术在装配式工程的生产加工中应用,对比提升工程的整体施工效果及施工质量具有重要作用。BIM技术在装配式工程施工中占有较大的比重,需要将构建的生产及机电的相关专业设置在同一平台上使用,要求各个施工部门之间要互相配合和彼此沟通,避免各工程在实际的施工过程中出现严重的交叉现象,提升工程的施工效率,确保工程各项施工工作的顺利开展。同时,还需要不断的强化BIM技术在软件中的应用,将同步数据传输到MES系统中去,确保数据应用手段的便捷性,强化数据应用手段的合理性,避免在实际的工作过程中出现严重的失误,强化数据应用效果,提升数据应用质量,避免操作出现过度的误差,给工程的正常工作造成严重的影响,确保装配式建筑工程各项工作的顺利开展。

3.4BIM技术在装配施工中的应用

将BIM技术应用到装配式施工中,需要严格按照生产工作的先后顺序要求开展各项施工工作,将生产出来的构建发给施工工地,按照相关的要求做好预制配件配送工作,在配送过程中需要确保不同种类及规格的预制构件配送的合理性及准确性。另外,BIM技术在实际的应用过程中,需要将其应用到各部门间的信息控制系统中来,确保系统能够实现联动,将其应用到网络传输中,促进数据信息的共享,强化对施工信息的控制和管理效果,提升施工信息质量。另外,还需要结合目前的实际施工情况,加大对BIM技术平台建设,明确预制构件的应用需求,确保能够与信息构件有机的结合起来,确保二者之间能够产生联动效应,强化信息的直接传递,提升信息传递质量。

结束语

从解决环保问题、住房问题相关措施的角度上看,装配式建筑的发展都将成为主导我国住房问题的主要结构形式之一。随着我国建筑行业市场的不断饱和与产能的严重过剩,装配式建筑技术的出现将成为我国建筑行业走出目前困境的突破口。而与装配式建筑相匹配的高集成设计系统———BIM设计系统的出现,无疑是为装配式建筑的发展提供了一个良好的契机。通过对某住宅工程中钢结构装配式住宅建筑的分析,阐述了装配式建筑在平面设计中的相关问题,并详细分析了钢结构装配式建筑的结构可靠性,在这个基础上明确了未来装配式建筑的可靠性与发展前景。

参考文献

[1]纪凡荣,徐友全,曾大林,等.BIM技术在某项目综合管线中的应用[J].施工技术,2013,42(3):107-109.

[2]裴以军,彭友元,陈爱东,等.BIM技术在武汉某项目机电设计中的研究及应用[J].施工技术,2011,40(21):94-99.

[3]龙腾,唐红,吴念,等.BIM技术在武汉某高架桥工程施工中的应用研究[J].施工技术,2014,43(3):80-83.

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