BIM 技术在钢结构厂房建造中的应用研究

发表时间:2020/4/3   来源:《建筑实践》2019年第38卷第12期   作者:陈阳
[导读] 随着我国建筑行业相关技术的不断发展与完善,在建筑工程当中越来越多的应用到钢结构工程施工
        摘要:随着我国建筑行业相关技术的不断发展与完善,在建筑工程当中越来越多的应用到钢结构工程施工。为了更好的将钢结构施工技术应用到厂房建造当中,顺应时代发展的潮流,将BIM技术应用到钢结构工程当中。这样可以进一步的提高钢结构厂房建造的施工质量、施工安全以及施工效率。文章对BIM技术的概念、原理和价值优势进行了简单介绍,针对BIM技术在钢结构厂房建造中的应用展开了深入的研究分析,充分发挥BIM技术优势。
        关键词:BIM技术;钢结构厂房建造;应用
        1钢结构工程的特点
其钢混的结构是由型钢和混凝土组成,包含外层的钢构架或者型钢的混凝土、钢管的混凝土构造和钢筋混凝土的核心筒所形成的框架;核心筒的结构,及其由外围钢框架或型钢混凝土、钢管混凝土框筒与钢筋混凝土的核心筒所组成筒中筒的结构。钢结构工程中使用的钢材一般为强度高、塑性强并且韧性好的钢材。这种钢材的使用可以使钢结构工程的钢结构重量比用混凝土、砖石和木材等材料建造的其他结构,尤其是以钢筋混凝土建造的结构重量轻很多。在大面积和大跨度的工程结构中,钢结构重量轻的这一特点体现的更明显。
        2 BIM技术
        2.1对BIM技术的简介
BIM技术,即建筑信息模型技术,是指建模过程中数据化处理整个项目,之后再向计算机中输入已经分类的数据,将数据模型获得。从概念上看,BIM技术包含狭义和广义两种,在狭义方面,BIM为工程数据模型,其建立的基础为三维数字技术,模型有机的融合了建筑工程项目中的各种信息,同时,BIM可以数字化表达工程项目设施实体及功能特性;在广义方面,BIM是一种管理方法,项目生命期的项目数据、建筑设计均融合到管理中,且集合了技术、过程和政策。无论何种定义,都可以显现出BIM技术的三项特征,即完整性、相关性、协同一致性。
        2.2 BIM技术特点
从目前的研究分析来看,BIM技术存在着五个方面的显著特点:第一是此技术的可视化特点突出,而充分地运用可视化的特点,整个钢结构厂房建造的信息管理会更加的系统,管理问题的解决也有了进一步的提升;第二是协调性的特点。协调性指的是在项目管理中,利用BIM技术可以有效地将管理冲突进行解决,这样管理因素的优化组合效果会更加明显;第三是模拟性的特点。利用BIM技术可以将钢结构厂房建造的所有信息进行仿真建设,这种仿真建设使得建筑信息产生了更加完善和精确的模拟效果,在模拟效果的基础上对信息的管理更加的具有科学性;第四是一体化的特点。BIM技术因为能够实现对建筑信息的综合把握,所以信息一体化表现和利用会更加彻底;第五是BIM技术具有参数化的特点。这种参数化特点的运用,使得钢结构厂房建造中有了更加可靠的数据基础。
        2.3 BIM技术的优势
早在20世纪90年代,AutoCAD等画图软件逐渐开始应用,建筑设计人员利用AutoCAD软件展开设计,能够解放传统手工绘图方式,使工作效率有明显提高。在建筑设计中,与电脑软件相结合,能够进一步提高生产效率,促进房地产等行业发展。CAD工具的出现,人们办事效率明显提高,随着时间的推移,这种工作效果也将更加持久,产生更多的价值,逐渐在房地产行业信息管理中发挥越来越重要价值,能够使建筑行业整体局面发展显著改变。BIM技术的价值优势主要表现在以下几个方面:
第一,提供及时准确的基础数据。以往工程设计过程中,人们更多的利用手动方式展开统计和测量,工作存在非常大重复性,需要使用大量劳动力资源,手工计算过程中,容易因为误差等带来一系列问题,利用BIM技术,能够实现对土建等专业建模,提供相应工程数据,获取工程报价,为工程项目的开展提供重要依据和支撑。


第二,虚拟施工指导。借助BIM可视化功能,可以找到施工中存在的问题和不足,及时明确技术难题出现的原因,借助三维模型实现对问题的有效解决;施工前,通过与施工单位沟通,使虚拟施工问题得到有效解决,避免有浪费材料和返工等情况出现。
第三,可视化。在BIM技术中建立建筑信息模型,不仅可以展现出建筑工程的几何模型相关的内容,还可以将相应的物理知识融入其中,形成多元化的知识融合,这样一来就可以把建筑工程的实体以模型的形式展现给人们。
        3 BIM技术在钢结构厂房中应用
        3.1Tekla详图转换模型的构建
借由Tekla软件,可以有效的完成对钢结构厂房的星图和报表的生成,为厂房的建设提供基础,借由Tekla软件,能够通过三维建模的方式,对厂房螺栓、焊缝和节点连接等内容进行展示。得到的三维模型与厂房的是相同。模型构建完成后,需要的对模型进行的校准,详细的对梁柱等生成的构件图进行审核,模型符合实际情况,且规格达标,则可以完成零件加工制造工作。其中主要的审核内容是在Tekla软件的构建完成后,进一步对使模型中的基本要素和重要内容进行分析和解读,详细的对构件内部的梁、柱和板等内容进行解读,对其具体的参数进行分析,并重视模型与实际生产之间的联系,使得模型和符合现场的装配工艺。借由构建模型,可以完成对建筑材料的使用量,零件的个数等,提高采购的有效性,减少材料浪费。且模型还能够对各个节点之间是否发生碰撞进行的分析,进而达到减少节点间碰撞的目的。其中Tekla具有自动生成报表的能力,根据报表的基本情况,强化钢结构厂房的造价控制水平。
        3.2 Bentley三维信息化模型的构建
将Tekla软件构建的模型导出,使其转变为Bentley模型,格式为.dgn,经导出的Bentley模型,利用Bentley软件,结合相关属性和样式的添加工作,将其转变为的建筑信息模型。
(1)三维信息化模型构建完成后,通过Bentley软件的自审能力,完成对专业内和专业模型的碰撞检查工作,如果发现具有碰撞的情况,需要采取适宜的措施完成对专业内和专业间碰撞的调整,保障后续施工的有效性。
(2)建立三维信息模型,可以进一步为钢结构厂房的材料统计和采购的提供参考,输出厂房建设的基本材料清单,实现厂房工程造价和采购管理工作,尽可能的降低材料的采购成本。三维模型建立完成后,合理的展开专业内和专业间的模型碰撞分析,有助于的对钢结构厂房的安全性指标提升,对于后期的施工具备十分积极的意义和作用。
(3)模型和图纸之间能能够相互转化,三维信息模型的构建目的是输出的施工图,借由Bentley软件可以有效的完成模型和施工图之间相互切换,借由这种有效的转化方式,可以为钢结构厂房的设计优化提供基础,为施工图的优化和改进提供参考。
(4)完成对施工模拟借由信息模型,可以完成对施工进度的漫游模拟,针对施工的具体情况,选择适宜的施工方式,进而达到提高施工效率和减少施工故障的发生。
        4结束语
钢结构厂房属于工业建筑的一种,如果实际的钢结构厂房的建造和后期使用中,安全性和稳定性不能得到保障,就可能会引起人员伤亡和经济损失的情况。这对钢结构厂房的基本情况和建设使用需求,可以有效的将BIM技术应用到钢结构厂房中,完成对钢结构厂房整个生命周期内的设计、施工、维护和管理等内容,有效的转变了传统的方式,达到节省成本、减少污染、提高钢结构厂房的安全性和稳定性的效果,对推动工业企业的经济效益与社会价值实现,具有十分积极的推动作用。
        参考文献:
[1]龙飞,宋庆明.BIM技术在钢结构厂房建造中的应用研究[J].中华建设,2019(01):152-153.
[2]康红琴.BIM技术在钢结构厂房建造中的应用研究[J].智能城市,2018,4(16):29-30.
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