摘要:科技在快速发展,社会在不断进步,建筑行业得到了快速发展,建筑结构的复杂和多样对建筑结构设计提出了更高的要求,尤其在设计质量和工作量方面。二维模型的结构设计已经无法满足现在建筑行业的要求,基于BIM技术结构设计的巨大优势已经在多个工程实践中得到验证。论文将根据BIM技术的特点,结合传统结构设计流程,建立基于BIM的建筑结构设计管理流程,提高建筑结构设计的质量和效率。
关键词:结构设计;BIM;流程管理
引言
新时期发展背景下,诸多科学技术在提出以及具体应用过程中,对各领域的改革、创新以及高效发展具有非常重要的影响和作用,尤其是对于建筑行业而言更是如此。建筑结构设计一直以来都是建筑工程项目在规划和建设过程中的重点,同时也是保证建筑工程可以有序开展的必要前提条件。BIM技术在建筑结构设计中的引进和利用,不仅可以提高设计水平,而且还可以实现各环节施工的顺利开展。但是在与BIM技术的应用现状进行结合分析时,发现建筑结构在利用BIM技术进行设计以及施工等环节,仍然存在很多问题,对建筑结构的稳定性、安全性以及可靠性势必会造成严重的威胁和影响。
1BIM技术概述
BIM技术是通过计算机技术对工程进行虚拟操作的数字化模型技术。这种技术可以将未施工完成的建筑以3D模式立体、完整地展示出来,并且通过计算机技术的应用,可以检测出该工程中设计是否合理、可能存在的安全隐患及建筑施工过程中各项参数的获取等,方便相关工作人员及时对图纸和设计理念进行修改或完善,切实保障建筑设计工作的合理性。另外,通过BIM技术还可以实现虚拟施工功能,能够让施工者直观地看到该建筑的施工效果,并针对其使用的建筑材料进行安全检测、建筑适配分析。与此同时,BIM技术能录入纸质文档中的主要内容,进而转化为可投入使用、具有实际意义的数字参数。这一功能可有效帮助设计师等人员解决建筑工程结构设计中的各种难题。BIM技术最先出现于美国,而BIM技术在我国得到发展之前我国一直使用AutoCAD技术,虽其技术框架与BIM技术框架相似,但其内部组成及功能实现程度相对比较简单。
2基于BIM的建筑结构设计流程
2.1分析建筑物结构功能
BIM技术的应用,可以将传统建筑结构设计过程中全部由相关设计人员进行的大量建筑结构性能分析工作进行简化和优化,不但在项目建设和设计的资金投入方面减少,同时也能有效提升建筑结构的经济效益。传统的设计模式,人为因素影响较多,工作量大且繁杂,对相关工作人员的工作状态有着很高的要求。BIM技术的应用,只需要将所有相关信息输入BIM模型中即可实现建筑结构功能的分析,同时对建筑结构设计方案中的不足进行及时修正,从而快速优化结构设计方案。
2.2对建筑空间进行规划
建筑空间规划在结构设计过程中需要及时进行关注,这也是建筑结构设计的初始环节。在建设区域确定后,设计人员要对该区域进行空间规划,若该区域的地形状况较为复杂,需要开展较为深入的空间规划分析。借助BIM技术对建设区域进行空间规划,分析建筑区域的坡向、坡高、斜率等参数,针对复杂地形建筑空间,提供有效的设计技术支持,进而开阔设计人员思路。通过GIS技术进行坡度分析,建立相关BIM模型,对各类参数进行模拟,设计人员通过模型对施工区域进行全方位、多角度的研究,获取大量基础性数据,为后续正式的建筑结构设计、空间规划工作提供详实资料。在建设区域地形分析工作完成后,设计人员即可开展空间规划工作。另外,通过BIM技术还可以在建筑内部进行视野分析、可视度分析,类似于坡度分析,设计人员建立相应模型实现对各项功能的分析、调试,综合多种因素,最终确定三维空间规划实际情况。
2.3施工图设计阶段
基于BIM技术的结构施工图设计阶段的首要任务是各个专业相互提交初设模型,根据项目的地基、风荷载、地震等实际情况,构建结构设计模型。建模完成后,对结构进行计算并对结果进行调整和修改、校审。然后,汇总组合各设计专业的初步设计模型数据并进行设计协调和修改,继而完成结构施工图的设计模型。最后,可直接生成二维施工图,经过和结构模型的校核后就可以将施工图的BIM立体设计模型和二维图纸一并交付给业主。
2.4BIM技术在建筑结构分析中的应用
要想从根本上保证BIM技术可以实现科学、合理、有效的利用,就必须要根据建筑结构设计现状,对建筑结构进行全面的了解和分析,针对其中的部分设计、某部分顺序等进行有效的调整和优化。建筑结构设计工作在具体开展过程中,由于需要在其中投入的资金相对比较多,同时需要大量的设计人员参与其中。这种形势下,为了从根本上保证经济效益的有效提升,设计人员必须要在前期做好建筑结构分析工作,只有保证前期准备工作的有序开展,才能够为后续工程项目的顺利实施打下良好基础。BIM技术在其中科学合理的应用,可以实现该目标。BIM技术在应用时,不仅可以对建筑结构的具体功能作用等进行深入的分析和了解,而且还可以将其中存在的一些价值信息内容直接输入其中。这种形势下,就可以对建筑结构设计过程中存在的不足之处、缺陷问题等进行有效的分析和处理。与此同时,还可以从中获取到相对应的设计方案,为后续各环节工作的实施打下良好基础。这些都可以被看作是建筑结构设计过程中不可缺少的重点内容,由此可以看出,BIM技术在其中的高效利用,在整个建筑结构的设计、施工以及后期维护管理中具有不可替代的影响和作用。
2.5BIM技术在建筑结构设计统筹管理中的应用
建筑结构设计统筹管理工作的进行是为了提升建筑施工的安全性。在应用BIM技术进行辅助管理的同时,相关企业应强调部门之间的配合,保障统筹管理工作的全方位进行。基于此,相关企业有必要建立健全管理制度,以此约束员工的各种行为,从而达到加强监督管理作用的目的。以往的建筑结构设计中各部门之间缺少沟通,会出现前文提到的数据延迟更新或迟迟不被修复的现象,轻则增加设计部门的工作量,重则影响整个项目的进行,甚至造成企业的经济损失。BIM技术不仅在参数调整方面起到作用,也能辅助企业相关人员进行日常管理,有助于设计水平及企业统筹管理水平的提高。
2.6在钢结构建筑中结构建模的运用
钢结构是当前建筑工程中广泛采取的结构形式之一,在应用BIM技术对钢结构进行建模的过程中,建筑结构设计人员可以更容易地获取如加强件和连接方面的信息参数,尤其是对钢结构中常见的螺栓数量可以进行更好的掌控。同时,钢结构的连接存在多种形式,在进行具体设计方案确定时应充分考虑梁高等因素,从而使连接部分满足相关设计要求。BIM技术的运用,使设计人员通过对相关参数的修正就可以进行连接部件的设计,极大地提升了工作效率。
结语
综上所述,BIM技术可实现建筑结构的可视化,提高建筑结构设计的协调性,还能对建筑结构进行碰撞检查,在建筑结构设计中具有明显的优势,能提高建筑结构设计质量。因此,在实际的建筑结构设计中对BIM技术进行应用时,要根据实际的需要,收集与建筑工程有关的信息,对这些进行整合,建立相应的建筑模型,通过分析对建筑结构进行优化,从而达到更好的设计效果。
参考文献:
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