BIM建筑结构设计过程的研究与实现

BIM建筑结构设计过程的研究与实现

殷园园

中南勘察设计院集团有限公司湖北省武汉市

摘要:随着BIM技术的全面应用,引发了建筑结构设计行业的深入变革。而如何找到BIM技术与建筑结构设计的契合点则是当前阶段建筑结构设计行业应该探讨的重点问题。从当前的技术结构上来看,想要实现BIM技术的全面应用必须解决两大关键技术,即是AutoCAD的自动成图技术以及Revit接口的转换技术。本文从将建筑结构设计之中存在的问题入手,对于BIM建筑结构设计流程进行了全面的探究,对于以上两大关键技术的要点和实现过程进行了全面的研究。从而使BIM技术能够在建筑结构设计之中发挥其关键作用,推动建筑结构设计质量和设计效率的全面提升,促进我国建筑工程设计行业的深入发展。

关键词:BIM;建筑结构设计;研究;实现

一、建筑结构设计效率较低的原因

在传统结构设计之中,其结构模型数据往往是用来描述墙柱梁板构件的参数信息的,包括构件的尺寸参数,荷载参数,约束条件参数,钢筋布置情况,构件之间的关系,这些信息也是建筑结构设计的重要基础,所有的结构设计工作也是围绕着这些数据信息进行的,也就是说,结构模型的数据参数信息将对于BIM建筑结构的设计过程起到决定性作用。

在结构设计之中,主要过程可以分为4个阶段,第方案设计阶段,结构计算阶段,施工图绘制阶段以及碰撞检查阶段,从而产生4套结构模型数据参数,这四套数据参数的信息往往是独立进行的,而在这些系统运作的过程之中,缺乏必要的协调机制,这也是导致设计效率较低的主要原因[1]。

在建筑结构设计之中,BIM技术的应用要求墙柱、梁和板的模型设计必须落实到方案设计的始终,要在结构设计、施工图纸设计以及碰撞检查等多个阶段之中有所体现,从而使整个结构设计的过程能够实现信息一体化流程,促进建筑信息和施工信息的传递质量的全部提升。

二、BIM建筑结构设计流程分析

在全面实现BIM技术应用之后,设计单位之中的各个部门往往有着与以往不同的分工,比如说,整个设计单位有一个专业的建模部门,而建筑专业只进行设计,结构部门只进行计算,施工图是通过BIM技术进行自动生成的。然而想要使这种目标完全实现,对于现阶段的建筑工程行业而言仍然存在着较大的难度,首先,各个部门之间缺乏有效的协调效力,另一方面,计算机软件和硬件的发展无法满足BIM技术的具体需求,导致BIM技术的实现需要三维设计技术进行依托,而三维技术要求计算机硬件有着64位操作系统和16GB的内存,CPU的运行速度必须能够提升10倍以上。

因此,从当前阶段来看,BIM技术的发展需要分为两个阶段进行实现,在现有设计阶段和计算机软硬件的基础之上,提升建筑结构信息一体化的进程,摆脱过去AutoCAD的手工绘图形式,在日后硬件条件能够满足BIM技术的全面要求后,再逐步提升BIM技术之中其他功能的应用效力。在第一阶段之中,要从建筑结构模型入手,对结构模型进行结构参数的计算,并且采用AutoCAD软件,进行施工图和模板图的制作,另一方面来说,在模板图生成之后,应该进行结构模型的自动更新,从而将准确的模型传递给Revit进行结构的碰撞检测。在第二阶段的设计过程之中,应该以BIM技术的三维建模技术入手进行结构设计[2]。

通过这两个流程来看,BIM技术能够简单且搞笑的应用在建筑结构设计之中,提升建筑结构设计流程的完整性,不仅使整个流程能够满足实际需求,同时也为BIM技术的不断完善和成熟奠定了坚实基础,是当前阶段下较为使用的BIM建筑结构设计流程。而在这里要注意的是,想要确保整个第一流程能够有效运行,就必须对于AutoCAD之中的自动成图技术和Revit的接口转化技术加以解决和应用。

三、AutoCAD自动成图技术分析

如何提升建筑结构设计的效率是BIM技术应用之中需要解决的核心问题,而AutoCAD自动成图技术则为技术的应用提供了可行的方案,通过计算结果来取代手工绘图过程,是当前建筑工程行业应用BIM技术的发展趋势。而从当前情况来看,大多数的设计人员会采用AutoCAD技术进行建筑结构施工设计图纸的手工绘制,往往会在施工设计图纸阶段花费较长的时间,这也成为了当前建筑工程结构收集的瓶颈之一。想要使这种问题得到有效解决,就必须研究AutoCAD的自动成图技术[3]。

(一)快速成图技术

在高层结构计算和分析结束之后,可以通过AutoCAD技术,在一分钟左右的时间之内生成十多个标准化的图层模板,钢筋施工图以及配筋计算图。而快速成图技术当前的应用瓶颈在于,其本身存在着一定的缺陷和问题,难以达到实用程度,与设计人员的手工绘图质量还存在着明显的差距,这也就要求了AutoCAD技术能够建立对墙柱梁板的描述模型,该模型应该有着一定的通用性,从而使大会部分混凝土构件的描述问题得到有效的解决。在这种问题得到解决后,可以在一天时间之内完成一栋工业厂房的设计,能够得到良好的施工图纸绘制效果。另外,绘图的过程必须能够满足我国现行的标准和规范要求,在这个基础上,绘图软件应该能够展现出设计人员的艺术修养和个性化设计风格,提升绘图软件的智能化成图。通过将各个地区经验丰富的设计人员绘图思路和操作方法加以整理和录入,能够形成一个较为专业的专家绘图系统,将模型的参数自动的转化成为建筑结构的施工设计图纸。同时,在通用的施工图数学模型之上,可以根据不同人员的设计习惯进行施工图纸的表达,这也要求了有着完备成熟的数学模型进行依托,从而满足不同设计人员的设计要求,使整个技术更具智能化和灵活性。在传统的手工施工图纸的绘制之中,往往得到的是由AutoCAD基本图元组成的施工图纸,因此,在快速成图技术之中,应该也能够得到这种成果。自动生成图纸技术目的在于减少劳动人员的劳动过程,提升成图的效率,而如果得到的图纸成果缺乏一致性,就会导致技术的应用存在质量问题。而通过技术路线的整理,智能化字符的不断记录,能够将图形设计过程之中,设计人员的惯用字符以及每个图元的大小位置进行标记,软件本身也能够了解到每个图元在建筑结构设计之中对应的物理内涵,从而使得到的施工图纸成果与实际需求相符,进一步提升技术应用的质量。另外,快速成图技术也可以一次性生成多种构件的施工图纸,在标准化的模板设计之下,能够对于钢筋施工图纸和配筋计算图纸进行快速整理,且整体出的成果图与施工设计人员的设计要求和设计习惯相吻合,能够使建筑结构设计的效率得到全面提升[4]。

(二)Revit接口转换技术

通过Revit接口转换技术的应用,能够实现多种框架结构的迅速生成,同时能够满足多种设计人员的设计需求。Revit接口转换技术是当前BIM技术在建筑结构设计之中的又一大技术突破,通过接口转换软件,能够将BIM技术的三维建模导入到Revit之中,从而生成相应的Revit模型,能够直接供建筑施工的技术人员和施工人员进行使用。在这种转换技术之下,得到的模型精准程度较高,往往不会存在着相应的错误与漏洞,同时,模型生成的效率有着较为全面的保障,对于当前常用的框架剪力墙结构也能很好的适用。

四、结束语

随着BIM技术的全面应用,对于建筑结构设计行业也造成了多种影响,推动建筑结构设计行业的全面发展,将过去传统的建筑设计人员的工作流程进行了深入的变革,而这也就要求我们对于BIM技术的应用流程进行全面的优化,从而为BIM技术的广泛应用营造一个良好的环境。本文对于当前阶段BIM建筑结构设计过程进行了深入分析,并对于AutoCAD自动成图技术和Revit转换接口开发技术进行了重点探究,从而使BIM技术的应用要点得到明晰,推动BIM技术在建筑结构设计之中的深入应用。

参考文献:

[1]李泳波.关于BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J].智能建筑与智慧城市,2018,(2):53-54.

[2]李建沛.关于BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J].环球市场,2018,(8):323.

[3]刘安源.BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J].建筑工程技术与设计,2017,(20):896-896.

[4]罗时超.BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J].建筑工程技术与设计,2018,(9):1005.

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