基于BIM 技術(shù)的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點模型探析

朱敏敏，王建淑，曹志毅，童曉剛

1.浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 311231；2.杭州市蕭山區(qū)第四職業(yè)中學(xué)，浙江 杭州 311217；3.浙江省省直建筑設(shè)計院，浙江 杭州 310000

1 裝配式結(jié)構(gòu)發(fā)展

1.1 裝配式建筑的發(fā)展

裝配式建筑最早在19 世紀(jì)的歐洲出現(xiàn)，其中，丹麥的預(yù)制混凝土構(gòu)件發(fā)展較快，至今其全國裝配式建筑占比達(dá)70～80%［1］。裝配式建筑在其他歐洲國家發(fā)展亦較快，如瑞士、德國、法國等國家［2-3］，裝配式建筑建造技術(shù)居于世界領(lǐng)先地位。

我國裝配式建筑起步時間較晚。進(jìn)入21 世紀(jì)后，我國重新認(rèn)識到裝配式混凝土建筑的價值，2013 年1 月1 日國務(wù)院發(fā)布《綠色建筑行動方案》，極大促進(jìn)了裝配式建筑在中國的發(fā)展［4-5］。2016 年2 月6 日國務(wù)院發(fā)布《進(jìn)一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》，明確裝配式建筑在中國的中遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)。

1.2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)的現(xiàn)狀

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)屬于一門較新型的課程，缺乏教學(xué)經(jīng)驗豐富的師資隊伍，對于教學(xué)紅特色資源的挖掘非常不到位，對于傳統(tǒng)教學(xué)而言，其固定內(nèi)容和固定模式，極大程度的限定了教學(xué)的開展，課堂教學(xué)有效性非常低。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生現(xiàn)場參觀次數(shù)有限，不能現(xiàn)場跟蹤學(xué)習(xí)，而且建筑工程項目施工具有復(fù)雜性，周期性長的特點，學(xué)生往往看不到隱蔽工程處的構(gòu)造做法。

2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點模型建立

結(jié)構(gòu)節(jié)點模型建立步驟為：科學(xué)按照設(shè)計圖紙，選取結(jié)構(gòu)節(jié)點，根據(jù)節(jié)點模型預(yù)制，最后導(dǎo)出模型。

2.1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接節(jié)點選取

根據(jù)當(dāng)前實際工程裝配式構(gòu)件的使用率，對國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集中的節(jié)點進(jìn)行選擇，提取目前工程中常用的節(jié)點作為建模對象。本文將選取裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接節(jié)點分四類：預(yù)制混凝土樓板節(jié)點、板面橫節(jié)點、主次結(jié)構(gòu)梁上節(jié)點及樓梯結(jié)構(gòu)節(jié)點和結(jié)構(gòu)合面。

2.2 節(jié)點模型的制作

主要包括：模型輪廓建立、鋼筋布置。

模型輪廓借助平面、剖面、三維視圖配合參照線制作，主要涉及梁模型輪廓和板輪廓。梁模型采用軟件中的梁類型，參數(shù)化設(shè)置構(gòu)件尺寸。凹口預(yù)制梁與后澆混凝土結(jié)合面部位采用空心剪切的方式。板模型采用軟件中的板類型，分別以族類型創(chuàng)建預(yù)制板和現(xiàn)澆板。

鋼筋模型均為族類型。采用放樣的方式生成各種類型的鋼筋：以鋼筋的長度為繪制路徑，鋼筋截面為繪制輪廓。在項目中導(dǎo)入放樣出來的鋼筋族，根據(jù)間距要求放置各種種類的鋼筋。

2.3 模型導(dǎo)出

由于大部分教師不熟悉revit 軟件的操作方式，且一般教室的教師機不具備安裝revit 軟件的性能要求，因此本文把rvt 格式文件導(dǎo)成操作性強、適應(yīng)性好的FBX 格式文件，另外還將模型導(dǎo)成完整版模型、帶預(yù)制和鋼筋版模型、帶鋼筋版模型三種，以適應(yīng)不同的教學(xué)要求。

3 結(jié)論

本項目通過BIM 建模平臺，建立一批常用的裝配式建筑構(gòu)件節(jié)點模型，用三維模型直觀表現(xiàn)二維節(jié)點，提高學(xué)生理解標(biāo)準(zhǔn)圖集的能力，加深學(xué)生對配式建筑構(gòu)件的理解和知識掌握。另外，通過本項目研究，建立了不同類型的裝配式節(jié)點BIM 模型庫，以便在今后的學(xué)習(xí)和工作中即時調(diào)用模型，提高建模工作效率。