BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的應(yīng)用探討

李勇 王珂

摘? ? 要：BIM技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用促進(jìn)了建筑行業(yè)的創(chuàng)新變革，BIM技術(shù)能夠針對(duì)建筑物實(shí)現(xiàn)全過(guò)程管理，目前被廣泛應(yīng)用于公共建筑施工、房屋建筑施工、鋼結(jié)構(gòu)施工等過(guò)程中。筆者從事鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工多年，結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)及理論學(xué)習(xí)，將BIM技術(shù)應(yīng)用到自身工作中。本文結(jié)合筆者的切身體會(huì)，主要介紹了在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑鋼結(jié)構(gòu);施工應(yīng)用

1? 引言

科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，能夠?yàn)榻ㄖ袠I(yè)的發(fā)展提供重要的技術(shù)支持，對(duì)于各行各業(yè)來(lái)說(shuō)，創(chuàng)新就是一個(gè)行業(yè)發(fā)展的靈魂。建筑行業(yè)承擔(dān)這國(guó)民基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重任，其技術(shù)發(fā)展更能體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家的基建水平。我國(guó)素有“基建狂魔”之稱，在創(chuàng)新發(fā)展方面也不甘落后。鋼結(jié)構(gòu)屬于建筑施工的重要施工環(huán)節(jié)，結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工，能夠有效提升工程建筑效率和建設(shè)質(zhì)量，幫助提升施工企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

2? BIM技術(shù)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工的重要影響

BIM技術(shù)也被稱為是三維建模技術(shù)，跟傳統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件相比應(yīng)用更多，能夠?qū)崿F(xiàn)可視化界面操作，在其中錄入各種部件的基本信息進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)之后，給設(shè)計(jì)人員和施工方提供更加精確地?cái)?shù)據(jù)信息，增加設(shè)計(jì)與施工過(guò)程的有效銜接，減少施工失誤，促進(jìn)工程的順利完成。

2.1? 促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

我國(guó)現(xiàn)代化城市的創(chuàng)新發(fā)展，對(duì)于建筑行業(yè)也提出了更高的要求，人們除了要求建筑質(zhì)量能夠越來(lái)越高之外，還要求建筑行業(yè)能夠更加環(huán)保、綠色、可持續(xù)發(fā)展。建筑鋼結(jié)構(gòu)屬于建筑施工中的主流技術(shù)，在施工中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠提升鋼結(jié)構(gòu)的建筑效能和建筑強(qiáng)度，提升建筑物的穩(wěn)定性和耐用性，有效促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2? 保障建筑物更加穩(wěn)定

建筑鋼結(jié)構(gòu)自身?yè)碛斜容^好的承重力，能夠把建筑本身的水泥混凝土強(qiáng)度和總量承擔(dān)起來(lái)，結(jié)合BIM技術(shù)設(shè)計(jì)方式，幫助建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省更多的建筑材料和建筑空間，減少建筑物本身的橫截面積，提升室內(nèi)空間[1]。結(jié)合BIM技術(shù)能夠優(yōu)化建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，避免鋼筋結(jié)構(gòu)總量能夠超過(guò)混凝土總量。通過(guò)優(yōu)化建筑鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量之后，在建筑遇到地震、自然災(zāi)害等外力影響之外，能夠有效減少內(nèi)部建筑材料之間產(chǎn)生的相互影響作用，保障建筑物本身的施工穩(wěn)定性，保護(hù)好人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。

2.3? 提升施工質(zhì)量

建筑鋼結(jié)構(gòu)屬于建筑物本身的整體股價(jià)，采用良好的施工材料和施工設(shè)計(jì)方案，能夠確保建筑內(nèi)部的作用力更加均勻的分布，確保建筑整體能夠均勻的進(jìn)行受理，提升建筑鋼結(jié)構(gòu)自身的塑性和韌性，從而有效提升建筑物本身的承載力。BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠優(yōu)化施工方案，提升施工質(zhì)量，加強(qiáng)建筑物自身的塑性，當(dāng)建筑物受到外力影響之后也能夠產(chǎn)生抗斷裂能力。

3? BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

3.1? 施工地點(diǎn)和施工結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

在建筑工程施工過(guò)程中的施工容易受到環(huán)境和自然條件的影響，因此在施工過(guò)程中應(yīng)用BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠分析建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)地點(diǎn)和建設(shè)結(jié)構(gòu)，根據(jù)地質(zhì)條件、環(huán)境因素、自然因素評(píng)估建筑結(jié)構(gòu)，把建筑結(jié)構(gòu)信息通過(guò)數(shù)字化的可視圖像呈現(xiàn)出來(lái)，并使用相應(yīng)的軟件模擬整體的建設(shè)效果和建設(shè)條件，能夠查看選擇的施工地點(diǎn)是否跟施工方案內(nèi)容產(chǎn)生排異反應(yīng)，提升施工的安全性和穩(wěn)定性[2]。通過(guò)BIM技術(shù)分析建筑結(jié)構(gòu)性能，能夠全方位模擬建筑結(jié)構(gòu)，把BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，建立三維模型以及數(shù)字化一體模型，把建筑結(jié)構(gòu)具體情況詳細(xì)展示出來(lái)，方便工作人員清晰的了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的缺點(diǎn)，提升施工安全性和穩(wěn)定性。BIM技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于建筑地點(diǎn)和結(jié)構(gòu)分析能夠創(chuàng)建出便利的工作條件，提升工作質(zhì)量和工作效率。

3.2? 及時(shí)掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必備信息

BIM技術(shù)模擬出建筑模型之后，跟建筑工程相關(guān)的數(shù)據(jù)信息也在不斷地交流和共享[3]。在BIM模型中有中間數(shù)據(jù)文件的的應(yīng)用，把不同設(shè)計(jì)軟件模型需要的信息數(shù)據(jù)收集起來(lái)，并設(shè)置出重型數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)能夠在不同的專業(yè)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳遞和共享，把建筑工程中的裝飾專業(yè)、水暖專業(yè)、和土建工程建設(shè)內(nèi)容有機(jī)整合在一起，提供統(tǒng)一的信息處理平臺(tái)，確保信息能夠得到更加規(guī)范化的處理，確保建筑企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息共享更加暢通，施工企業(yè)各個(gè)部門擁有查看權(quán)限的工作人員，可以隨時(shí)查詢相關(guān)信息。BIM技術(shù)的應(yīng)用加強(qiáng)了企業(yè)內(nèi)部信息的共享和交流，方便設(shè)計(jì)人員能夠充分掌握建筑相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，避免建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)不完善導(dǎo)致的安全問(wèn)題出現(xiàn)，提升施工設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.3? 建筑結(jié)構(gòu)性能的應(yīng)用

在構(gòu)建實(shí)際工程建設(shè)模型過(guò)程中，設(shè)計(jì)工作人員只需要在BIM模型中導(dǎo)入相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，就能夠通過(guò)使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行計(jì)算，保障了數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，提升計(jì)算工作的效率和工作質(zhì)量。BIM技術(shù)的應(yīng)用還能夠改善在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不足之處，起到優(yōu)化設(shè)計(jì)的效果，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。例如亞洲最大的垃圾發(fā)電廠，在設(shè)計(jì)過(guò)程中為了能夠提升發(fā)電廠的建筑結(jié)構(gòu)性能，設(shè)計(jì)工作人員選擇使用BIM技術(shù)的應(yīng)用檢測(cè)建筑模型，針對(duì)建筑模型內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在碰撞之下建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生的一系列問(wèn)題，并針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)改正，提升結(jié)構(gòu)性能。在機(jī)電和建筑之間進(jìn)行碰撞檢測(cè)，還能夠根據(jù)BIM數(shù)據(jù)調(diào)整設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.4? 鋼結(jié)構(gòu)建模

隨著現(xiàn)代化城市的創(chuàng)新發(fā)展，建筑工程也逐漸朝著大跨度、大空間的趨勢(shì)發(fā)展，建筑中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍也變得越來(lái)越廣[4]。BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步提升建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能，提升建筑工程的施工質(zhì)量，確保施工更加穩(wěn)定和安全。建筑中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用需要梁柱連接，不同的梁柱連接方式體現(xiàn)出來(lái)的結(jié)構(gòu)特性也不同，這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在一定程度上增加了建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中BIM技術(shù)的應(yīng)用坑能夠針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的梁高度進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，優(yōu)化所有連接件的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行參數(shù)化處理，通過(guò)調(diào)整好參數(shù)能夠控制好鋼結(jié)構(gòu)中螺栓的連接件數(shù)量和間距。

3.5? 建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同

在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中，信息共享機(jī)制并不完善，在過(guò)程中由于信息數(shù)據(jù)不同步，很有可能出現(xiàn)嚴(yán)重的施工問(wèn)題[5]。BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠結(jié)合中間數(shù)據(jù)文件的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)異地不同設(shè)計(jì)軟件的數(shù)據(jù)和信息共享，建立中性數(shù)據(jù)庫(kù)，使用統(tǒng)一的格式在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行傳輸，確保建筑結(jié)構(gòu)不同專業(yè)之間都能夠協(xié)同工作，提升施工效率和施工質(zhì)量。

4? 結(jié)語(yǔ)

在建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工中結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠把技術(shù)價(jià)值深度挖掘出來(lái)，讓建筑施工設(shè)計(jì)措施更加細(xì)致化和智能化。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工企業(yè)需要積極加強(qiáng)技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，準(zhǔn)確掌握BIM技術(shù)使用方法，提升鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 廖俊君.BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的應(yīng)用研究[J].四川水泥，2020（1）：349.

[2] 趙平.BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用分析[J].門窗，2019（22）：84+86.

[3] 趙傳輝.BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用[J].中國(guó)建筑裝飾裝修，2019（11）：99.

[4] 周文剛.BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的應(yīng)用研究[J].城市建筑，2019（26）：169～170.

[5] 王凱，郁永星，王帥.BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2019（25）：237～239.