基于BIM的預制裝配式混凝土結構設計方法研究

陳華群

【摘要】在工程建設中，預制裝配式混凝土結構設計效果直接影響建筑物的使用。隨著計算機技術的發展，BIM技術得到了較大的發展機遇。本文分析了基于BIM的預制裝配式混凝土結構設計方法。

【關鍵詞】 BIM技術;預制裝配式混凝土結構;設計方法

1、BIM技術概述

近年來，隨著我國民用工業的迅速發展，傳統建筑技術已不再能夠滿足目前對迅速和高質量工程的要求。除了造成環境污染和能源消耗負擔等問題外，還迫切需要改進傳統的建筑技術，并在建筑業的改造和升級方面取得進展。

預制建筑開始成為國內和國際關注的焦點，中國發展計劃的框架文件首次明確提出了預制建筑發展政策的要求。預制建筑的優點是預制建筑的機械化，避免了現場傾倒造成的環境污染。該工程將混凝土元素澆筑，然后將其運到建筑工地進行現場安裝。這一方法大幅度縮短了施工時間，確保了施工過程中的施工精確度，同時在施工過程中節省了資金，大幅度提高工人的生產力，確保在施工期間完成工程。

2、設計過程中BIM技術的應用

BIM技術為水泥結構的設計、生產和安裝以及操作而對整個工業鏈進行的計算機化管理，為在參與該項目的所有各方之間建立信息交流平臺提供了可能性，這使得能夠在作品的整個生命周期中實時更新信息，避免了返工等問題。

2.1設計思路的構建

BIM技術的主要出發點是基于預制混凝土結構的建模和標準化的結構設計。在應用這一技術之前，進行了數據和信息的收集，并在一定程度上對所獲得的信息進行了處理和分類。還可以根據預置混凝土結構的不同分支在不同層次進行數據記錄，并為每一部分建立一個專門的結構庫。例如，預制房屋樓板與外墻結構。這一結構庫的建立有助于建筑物設計者在進行建筑設計時直接選擇組件庫的組成部分，減少一些不必要的繁瑣程序，并有效提高設計者的生產力。在建筑設計過程中，為了使有關住房能夠滿足市場需要，可以根據市場需要，研究預制住房的標準化模式，以便更有效地開展建筑工程。

2.2 AutodeskRevitStructure軟件

這是BIM技術常見的處理軟件。其中包含的不同區間一共有三個，分別是：可載入族、內建族和系統族。這三個族在應用過程中的應用間隔各不相同，設計者可以改變其中儲存的信息，以便于空間的再利用。此外，設計者可以將PC組成技術應用于軟件族，這樣，軟件在發揮功能的同時，可以直接打印設計圖紙，節省時間，提高建筑效率，加快設計周期。

2.3構建族的建立

軟件可以為系統生成特定的模板。在人員配置變動過程中，設計者不能更改系統記錄，而只能對某一特定項目做出更改，而且該項目只能在進行中的項目內進行。所提到的系統族通常主要由屋頂、墻壁和模板等組成。在建筑族群的過程中，外墻、樓梯等結構不允許單獨建造。項目文件在啟動后將按照有關的標準化要求予以保存。一旦預制混凝土元件在項目中建成，即可直接進行建筑打印，使用這一生產技術制造的這一元件的建筑設計圖可滿足該元件制造廠的需要。

2.4軟件功能的二次開發

軟件能夠在儲存過程中更直接地儲存相關部件，從而有效節省設計人員的設計時間，縮短設計周期，但在系統族群中，文件的編輯和加載只能在項目文件不能在其他文件中打開，這可能會增加運行時間，降低設計效率，因此，軟件開發人員在軟件生產過程中，在實施過程中的二級開發，在確保組件設計質量的過程中，它能夠作為一個文件庫儲存預制混凝土元件，這可以提高設計人員的設計效率。

3、BIM技術在設計應用中的優勢

3.1可用于各專業間的信息檢測

在建筑過程中，每一個單獨的項目建筑項目都有一個信息交流平臺，如對建筑過程的影響，不同的建筑階段可以促進信息交流，在建筑過程中，在風險增加的建筑過程中，可能會造成不必要的后果。為了改善施工期間的這一缺陷和提高工作效率，可以在施工期間使用BIM技術，可以從設計階段就顯示大樓的總體布局，減少設計變化造成的延誤，確保在施工期間能夠節省建筑資金。在建筑設計過程中使用BIM技術還可以測量和計算大樓的總體設計，以便及時發現和解決問題，并確保在施工期間設計的完整性。三維設計可用于BIM技術中的再現建筑模型，在立體圖像中尋找問題，從而提高解決問題的效率。如果在pc的設計過程中發現某個項目有問題，那么僅僅依靠設計人員對設計圖的研究可能無法發現問題，而且會耗費大量的時間和造成建筑資金的浪費。BIM技術它有助于在大樓結構中發現安裝情況，并有助于設計人員及時發現設計過程中的問題，從而節省設計時間，提高工作質量。

3.2基于BIM的造價管理

BIM技術在管理工程費用方面，實施過程中也有更廣泛的內容，在選擇建筑工程組成部分時，工程可以采用三維模型的形式，如建筑過程那樣，按建筑周期和成本的要求編纂標準。通過計算機進行精確的計算。在施工過程中，施工量可以計算參考紙建造過程中的任何一個重要階段，工程計算過程中的BIM技術應用，可以更準確的工程和計算結果的費用，這也適用于節省工程的時間。在計算數據時，BIM能夠直接生成一個工作表。這一工作表一旦使用，將為建筑物設計人員提供更好的指導，并有助于及時發現設計過程和更改過程中的不合理之處。電子表格在計算機上永久存檔、共享和傳輸，從而為大樓提供了一定程度的安全。

3.3在PC構建圖紙中的應用

如果在PC設計的過程中應用BIM技術，則主要是設計前的建模工作，在建模過程中，應當注意保留孔洞。在我們傳統的水泥澆筑工藝中，為了方便管道的連接，一般是在后期處理孔洞，但在PC設計中的操作不同，因此，在PC組件的應用過程中，孔洞的位置在建筑設計中的應準確的表達，以便按照標準進行生產。應注意協調許多不同的結構部分，以避免因缺乏信息交流而出現設計錯誤，此外，在設計多孔模型時，還應注意到在設計模型期間，一旦發現孔洞施工與設計有出入，應及時反映，以利于在正常施工過程中避免這些問題，避免建筑資金損失。

結語：

可以說，BIM技術是隨著計算機技術得到不斷開發的而出現的一種產品，在使用過程中，它與計算機密切結合。因此，采用BIM技術可以有效提高預制混凝土結構設計的效率，并減少在建造模型過程中出現意外情況的可能性。在建筑過程中使用BIM技術也可以解決建筑過程中的對接問題，這一對接問題在建筑過程中經常出現，這一問題的出現是因為在建筑主要部件規劃的協調規劃，以及在建設過程中信息交流缺乏共享，但BIM技術解決了這一問題，確保了對接的成功。

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