基于BIM技術的建筑結構教學

朱敏敏 王 偉

(浙江建設職業技術學院，浙江 杭州 311231)

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基于BIM技術的建筑結構教學

朱敏敏 王 偉

(浙江建設職業技術學院，浙江 杭州 311231)

論述了建筑結構課程中應用BIM技術的必要性，根據建筑結構課程的教學特點，選擇了相應的節點和構件，闡述了利用BIM技術進行教學界面設計的方法，指出BIM模型輔助教學，使學生能夠直觀的理解平法制圖規則和節點構造。

建筑結構，BIM技術，三維模型，節點

0 引言

目前“大學生過剩”與“技工嚴重缺乏”冰火兩重天的反差格局一直困擾多省的企業。市場需求促進人才需求，也促進了教育培訓需求。2014年年初，國務院出臺關于引導一批普通本科院校向應用型高校轉型的政策[1]。在這種社會需求下，高職院校在教學上應擺脫以往單純依靠理論教學的局面，增強學生對實際工程的直觀了解，培養符合企業要求的應用技術型人才變得尤為重要。

1 BIM技術在建筑結構課程中應用的必要性

鑒于建筑工程類高職學生的培養方向是施工現場的技能型人才，“建筑結構施工圖識讀”便成為建筑結構課程的教學重點。傳統的教學是根據《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》的講授教學，這對于復雜的建筑工程設計來說略顯蒼白；而學生現場實習易受現場條件和施工條件的限制，不能完全將學校所學的理論與實踐聯系起來[2]。

國家住房和城鄉建設部在《十二五建筑業信息化發展綱要》中提出，“十二五”期間將基本實現建筑企業信息系統的普及應用，加快建筑信息模型(BIM)、基于網絡的協同工作等新技術在工程中的應用[3]。基于BIM(建筑信息模型)技術的教學在全球范圍內得到越來越多的重視和應用[4]使建筑結構施工圖的教學有了很大程度上的變化。這種變化主要體現在教學的實現形式上，它以三維立體模型形式體現立體的建筑結構節點或構件，使學生直觀的理解各種構造。三維模型不僅可以模擬具體構件或節點，還可以隱藏混凝土輪廓線、箍筋、梁柱縱筋，使學生對構件和節點中的具體鋼筋的理解難度大大降低。

2 建筑結構節點和構件整理

目前高職院校建筑結構施工圖的教學主要是對11G101-1混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖的講解，然后學生根據對圖集的理解畫出一個實際工程中的構件的鋼筋分離圖。所以本文在整理時，將材料分為以下兩部分。

2.1 選擇圖集中的節點詳圖

根據教學要求選擇圖集中所要轉化成三維模型的節點詳圖，并對所選詳圖作一定的修改以方便教學，而不是一味的照搬圖集。本次選擇的節點匯總如表1所示。

表1 選取節點匯總

以選取的剪力墻“轉角墻墻身水平鋼筋”構造為例，圖集的表示如圖1所示。從圖1中可以看出圖集的轉角墻墻身水平鋼筋搭接只給出了平面圖，學生要理解這個節點的鋼筋做法需要較強的空間想象能力，僅通過看圖集和聽課很難理解。

2.2 選擇一根實際工程中的梁

根據教學流程，學生對圖集的節點有一定認識之后，便要畫一根實際工程中梁的鋼筋分離圖。這個過程從難度上更進了一步，所以更需要建立一個三維模型方便學生直觀的來學習。為了簡化說明，本文選擇了較簡單的一跨梁，如圖2所示。

3 基于BIM技術的教學界面設計

對結構節點和構件整理后，便可以運用BIM軟件將對應的CAD文件轉換成3D模型文件。3D模型完全按照工程實際建成。為了突出模型的重點內容，設置了可隱去次要部分的按鍵。

3.1 節點詳圖轉化成空間模型

根據前文所選的35個節點，分別將其轉化為空間模型。現以圖1中轉角墻為例，簡述轉化過程。節點轉角墻的教學難點在于外側水平筋在一側墻體內的搭接規則，故在建立模型時要突出這部分的鋼筋搭接，如圖3所示。

3.2 實際工程梁轉化成空間模型

相對于構件節點，具體一根梁的教學要復雜的多，涉及的知識點也較復雜，所以更需要一個完善的模型來輔助教學。根據上文的單跨梁，其三維模型如圖4所示。在已有圖集和課件的基礎上教師結合該三維空間模型，通過對模型的縮放、平移、旋轉等操作可以使學生較直觀的理解知識點。

4 結語

本文介紹了采用BIM技術來輔助建筑結構教學的方法。通過空間模型輔助教學，使學生能夠直觀的理解平法制圖規則和節點構造。

雖然本文對BIM技術應用到建筑結構教學做了初步的嘗試，但是各個節點的運行界面是單獨運行的。如何將多個節點和構件放到一個運行界面中是今后研究的方向。

[1] 國務院.國務院關于加快發展現代職業教育的決定[Z].2014.

[2] 李偉平.基于BIM(建筑信息模型)技術的歷史街區綜合安全研究[D].天津:天津大學，2012.

[3] 郝 麗.我國BIM技術應用現狀分析與推廣措施研究[Z].四川建筑科學研究院，2014.

[4] 張春霞.BIM技術在我國建筑行業的應用現狀及發展障礙研究[J].建筑經濟，2011(9)：96-98.

On architectural structure teaching based on BIM technique

Zhu Minmin Wang Wei

(Zhejiang College of Construction, Hangzhou 311231, China)

The paper indicates the necessity for adopting BIM technique in the courses of architectural structures, selects respective nodes and components according to the teaching features for the courses, and illustrates the BIM technique can be used for the teaching interface design, and points out the BIM-aided teaching can have the direct understanding of the plane mapping rules and node components.

architectural structure, BIM technique, 3D model, node

1009-6825(2016)12-0250-02

2016-02-15

朱敏敏(1986- )，男，碩士，工程師； 王 偉(1960- )，男，高級工程師

G642.0

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