身份证号：32108819811025XXXX 江苏扬州 225217
摘要：科技在不断发展，社会在不断进步，随着钢结构建筑的信息化和产业工业化的发展进步，BIM技术迎来了一个全新的发展机会。BIM旨在利用信息软件建立一座虚拟建筑，为建筑设计提供相应的参考模拟实景。细化钢结构施工中的重点部位和重点位置的可施工性进行分析总结，所涉及到的钢杆件，装饰材料，螺检焊缝，节点焊缝等信息都可以通过三维立体的形式进行实景重现。可以在施工建设之前模拟装配，出现问题及时修改模型的数据和施工的详图。这样可以避免建筑质量不合格的情况出现。本文将探讨BIM技术在钢结构施工中的现实应用。
关键词：钢结构；BIM技术；深化设计；应用
工程概况
背景工程为临港重装备产业区 K01-03-A 地块标准厂房项目（二标）项目，位于东至一标地块边界，南至沧海路（D1 路）绿化带，西至云水路（E8 路）以东约 174 米，北至低速(城轨)磁浮交通试验线工程地界。建筑物主要包含4 栋（1#、3#、4#、5#）厂房，建筑高度23.95m，均为二层钢结构厂房。单独厂房用钢量3100多吨，单位用钢量188kg/m²，单根构件最重10吨。设计图纸构件规格较多，钢柱分段截面规格较多，用以往的CAD平面绘制加工图有相当大的难道，故采用TeklaStructures建模深化。
随着我国建筑事业的快速发展，新材料、新技术日益增多，钢结构以其结构稳定、安装轻便、抗震性能好等优点而得到广泛的应用。对比传统的混凝土和砌体结构，钢结构因为自重轻特别适合建造大跨度、超高层建筑物，并且它的施工工期也相对较短，材料可以回收利用。因此，钢结构的火热程度不亚于一般的混凝土结构，而行业内对于钢结构的要求也在不断提高，对于钢结构的研究也在不断加深。当前，钢结构工程通常具有形式多样、结构复杂、工程规模大、设计难度大的特点，因此其中涵盖了大量的信息。在大量的信息交汇中，很容易出现信息交流不畅，导致沟通不充分，引起工期延后，现场管理混乱的问题，同时难度复杂的深化设计问题也影响着钢结构工程。建筑信息模型(BuildingInformationModeling，BIM)这一概念在近几年的建筑工程中十分火热。BIM技术以其数字化和信息化的优点，极大缓解了工程项目中的信息交汇问题，协调设计和施工。此时BIM的出现对于钢结构工程项目的意义十分重大，BIM的提出为建筑全生命周期面临的信息不能交汇，信息闭塞的问题带来了新的思路和方法。BIM系统中专门针对钢结构深化的TeklaStructures软件也降低了深化的复杂程度，有效地提高了建筑的工业化程度。BIM技术自从引入国内，受到了国内建筑行业的广泛持续关注，民用建筑行业率先进行了BIM技术的应用研究，现已扩展至市政、桥梁、铁路、公路、水电、建筑供应商、互联网、物联网等多个行业。因此BIM技术在钢结构工程中的研究热点是值得分析的领域，有必要采取一个全面的、科学的方法对该领域的研究热点进行剖析，为以后的研究和应用提供参考。
1意义
钢结构二次深化设计贯穿到设计、加工到结束施工的整个环节中，这是构件加工与施工的重要内容，能够提供施工布置图与构件加工图来方便施工，在制定安装方案时能够结合现场实际情况，方便更好的布置临时辅助支撑，为此在施工过程中需做好相关工作，即验算施工过程、分段安装结果、变形分析与控制、虚拟动画模拟等。为保证整体的设计质量、加快施工进度、控制安装质量，就必须进行深化设计，如此一来有助于降低成本和确保安全。换言之，钢构件加工、安装精度在一定程度上直接取决于钢结构的设计深度与层次细节。
2 BIM技术的钢结构工程深化设计应用
2.1碰撞检查
碰撞检查即检查零件、构件之间是否存在物理或者逻辑上的碰撞。物理碰撞即物体实际发生碰撞。逻辑碰撞即零件或者构件之间的空间关系是否满足要求，例如检查螺栓排布问题，逻辑碰撞就是检查第一排螺栓与板边之间的距离以及螺栓之间的距离是否满足规范要求。利用BIM技术在钢结构深化设计过程中可以快速的进行碰撞校核，检查模型是否发生碰撞，以便快速沟通修改。
专业内部发生的碰撞比较容易发现，整改也相对及时，但是专业之间的碰撞发现较难，发现时往往已经很难整改，尤其是钢结构和土建结构之间的碰撞，任何一方整改都会造成较大损失，所以检查专业之间的碰撞是重要的步骤之一。虽然在设计阶段会进行专业间的碰撞校核，但是在项目实施过程中出现的洽商变更同样会导致出现碰撞。此时需要将最新的模型进行整合，重新做碰撞校核。对出现碰撞的部位及时上报并根据要求进行修改，避免出现因为碰撞导致的修改、返工。
2.2点度中心度网络图谱分析
点度中心度是一个点与其它点直接连接的总和，一个节点越大就说明其所占据的中心度越高，与之关联的词也就越多。从图3中可以看出每一个蓝色方块的节点就代表一个高频关键词，节点间通过相互关联的线段连接，线宽表示两点间的关联性大小。通过关键词可视化知识图谱我们可以看出，BIM技术在钢结构深化设计和施工中的应用热点主要集中在Tekla、三维模型、施工管理、虚拟施工等方面。“Tekla”与普通的“钢结构节点”、“安装”、“三维模型”等相互连接的同时还通过“幕墙”与“三维扫描”、“超高层”、“绿色建筑”等节点相互连接。针对钢结构深化设计的BIM软件Tekla不仅可以运用于普通的钢结构建筑，对于一些超高层建筑，利用三维激光扫描实际模型和理论模型进行比较，更改过模型后再对钢结构复杂的幕墙节点进行二次深化，可以避免因为误差导致的成本增加，这样降低成本，减少能耗实现了绿色超高层建筑。“施工”与“施工管理”、“施工模拟”、“超高层建筑”、“全生命周期”等节点连接。在高层和超高层建筑中运用BIM技术和绿色施工技术，在建筑全生命周期内，通过三维建模判断建筑性能的优劣性，整合最优模型，提高设计效率。在施工方面BIM技术对于高层、超高层建筑施工现场总体规划，划分施工区域，加强施工管理，高层建筑施工中机电板线较为密集，通过BIM技术的施工模拟和碰撞检查，优化管线，增加施工效率，实现施工材料的合理化，达到绿色施工。因此，利用BIM技术发展钢结构领域内的高层、超高层绿色建筑，通过虚拟施工，碰撞检测，提高施工效率，加强施工管理是钢结构深化设计和施工应用热点的关联热点，也是BIM技术在钢结构中应用的新兴热点。
2.3基于BIM模型平台的多专业协同设计，优化设计吊顶转换层，提出合理改造方案
在Tekla建模中，多次出现门窗碰撞。另外为了配合装饰吊顶龙骨的安装，屋顶桁架下弦需要增设转换层钢梁。初期方案是将转换层钢梁下表面与下弦杆下表面齐平，这样可以将上部有效使用空间变大，还可使龙骨竖向吊杆变短。但在与BIM模型合模后发现，下弦平面内布置有众多的系杆、水平支撑，钢梁与它们发生了碰撞。由于桁架竖向腹杆水平间距均为3.1m，正好符合转换层钢梁的定位要求，于是将转换层上移，钢梁下表面与屋顶桁架下弦的上表面基本齐平，钢梁腹板背靠在桁架竖向腹杆侧边，然后施焊。次梁（方钢管）直接搁置于钢梁上方。吊顶层内部不仅布置有转换层钢梁、马道、声光多媒体设备吊挂平台，还有暖通、消防、强弱电等众多的管道。通过BIM模型的检查，我们发现了许多问题，例如：机电管道与钢梁碰撞、机电管道穿过马道、机电管道与提升支架碰撞、装饰吊顶与钢结构龙骨模数不匹配、设备吊杆与装饰吊顶凹槽碰撞等问题。
结语
综上所述，通过采用BIM技术，可以有效的降低钢结构深化设计误差概率，而自动化出图可以极大的提高出图效率，为工程的顺利施工提供有力支撑。BIM技术在钢结构工程中的深化设计应用具有推广价值。
参考文献
[1]黄子浩.BIM技术在钢结构工程中的应用研究[D].华南理工大学，2013.
[2]刘亚楠，杨柯红，宋婷.基于BIM技术的钢结构深化设计研究[J].价值工程，2017，36（27）：129-130.
[3]高屾.浅谈钢结构深化设计的技术应用[J].价值工程，2014，33（17）：126-129.