框架结构与BIM应用技术浅析--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

框架结构与BIM应用技术浅析

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：唐凯旋

[导读] 摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也越来越迅速。

        新疆裕丰建设有限公司新疆奇台县 831809
        摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也越来越迅速。BIM技术是基于计算机软件技术所开发的建筑模型技术，为推动建筑事业发展提供了巨大驱动力。在建筑领域当中，BIM技术作为“新宠儿”，特别是在综合商场、高层建筑中的应用十分广泛，能保证建筑工程框架结构设计质量。在市场经济体制下，建筑企业之间的竞争也愈加激烈，工程设计水平直接决定了建筑工程质量。当代建筑对工程框架结构协调度、精度要求非常高。而BIM技术作为一种动态建筑模型软件，具备十分强大的处理功能，为建筑框架结构设计提供技术支持，让每个建筑框架结构有效衔接，保障建筑工程的设计质量，这样才能够充分发挥建筑工程的效益。装配式建筑从材料上可分为装配式木框架结构、装配式钢框架结构和装配式混凝土框架结构。装配式混凝土框架结构包括装配整体式混凝土框架结构、全装配混凝土框架结构等。
        关键词：框架结构；BIM 应用；技术浅析
        引言
        随着国家经济的快速发展，人民生活水平的日益提高，人们对房屋建筑的品质需求越来越高。同时，随着人口老龄化和城镇化推进，装配式建筑标准化设计、工厂化生产、一体化装修、装配化施工、信息化管理等有利于提高质量、节约能源、绿色环保等特点，同时应用BIM技术的三维可视化、协同性、模拟性保障装配式预制构件在工程现场安装的准确性，得到国家政策支持、行业大力推广和广大消费者的认可。
        1BIM特点
        BIM是一种创新的建筑设计及文档编制方法，其具有可视化、协调性、模拟性、优化性等特点，可以从根本上解决建筑项目各个阶段信息断层的问题。通过BIM技术，建筑规划、设计、施工、运营等各个项目参与方、各个工种之间可以协同工作，建筑信息模型可以在不同专业之间自由交换，应用于工程建设的各个阶段，大大提高了建筑工程项目的建设效率，降低各类风险问题。在该系统中，建筑以数字参数的方式呈现出来，实现了建筑信息的可靠性及一致性，系统具有多种功能，包括设计方案决策、创建施工文档、施工规范、建筑性能预测等等。相比其他技术，BIM体现出以下几个方面的特点：首先，可视化。在BIM建筑信息模型中可以直观的看到不同构件之间形成的关联性及反馈性，清楚的看到所有过程，设计方、施工方、业主之间可以在可视化的环境中进行模型的探讨及决策。其次，协调性。传统建筑项目建造初期各专业之间的协调设计是一项十分复杂的工作，而应用BIM可以优化各专业的协调结果，比如协调人防分区设计与管道设计，或者协调房间净空高度与其他设计布置等。再次，模拟性。利用BIM可以在设计阶段模拟建筑的各项性能，比如日照模拟、紧急疏散模拟、招投标阶段的4D模拟等，性能模拟可以及时发现施工组织计划的问题，及时调整施工计划，以减少设计变更，提高施工效率；此外，以3D模型为基础结合造价控制及项目发展时间可以实现SD模拟，可以提高成本管理的有效性。最后，优化性。BIM模型可以将建筑项目中的材料信息、成本信息、分析信息等所有信息包含在内，并可以查看建筑项目的实时变化信息，有利于工程各相关部门进行协调、优化项目设计。
        2框架结构与BIM 应用技术
        2.1工程框架结构拆分
        在建筑工程框架模型构建完毕之后，需要将工程数据模型导入到Revit中，此时计算机会自动生成Revit框架结构模型。数据导入前要对各个建筑信息进行修正，并对成本、半成品进行缠粉。模型信息拆分过程就是模型的剖析过程，让图形形象更加直观。在数据模型导入中，要有构件轮廓、钢筋、材料信息等。框架结构拆分要严格按照正常施工流程进行拆分，零件组合也要尽量拆分。其中，梁柱、墙体、楼板拆分流程存在着一定差异，严格控制拆分参数。如在墙体拆分中，要分别对窗间墙、转角墙等进行拆分，并针对240mm、370mm、490mm等不同数列进行拆分；再如，防潮层要对水泥砂浆、防水砂浆进行材料拆分以及细石混凝土带钢筋进行拆分等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        2.2运用BIM进行展示分析
        BIM技术可以与计算机软件技术有效的结合在一起，让三位模型更加精确的展示出建筑的特点，可视性更强。三维模型的展示可以帮助相关的工作者去观察工程中可能出现的不同的问题，存在的瑕疵。经过三维模型的展示让人们更快的了解工程的整体功能和建筑空间的框架结构和具体的项目设计情况，这样的技术让十分复杂的建筑工程框架结构或者技术也被人们加以使用和理解。建筑工程的三维模型具有剖切视图的功能，让管理人员更加清楚的认识到空间框架结构的不同。
        2.3配筋设计
        根据Ｒobot计算框架结构设计框架结构钢筋混凝土构件配筋，设计过程中，材料属性相关参数可在“计算参数”项目中进行设置，混凝土规格为C30，强度为20．1MPa；徐变系数设置为2，单位重量为2501．36kg/m2；最大裂缝宽度取值0．3mm，以用于验算配筋裂缝；纵向钢筋选择HＲB400带肋钢筋，强度参数取400MPa；横向钢筋选择HPB235光面钢筋，强度参数取235MPa；配筋设计过程中先对比计算配筋结果与理论配筋数据，再根据比对结果对实际配筋进行调整。利用Ｒobot配筋结果绘制配筋图，应用速博插件中的“钢筋工具”绘制每根梁、柱的三维钢筋图。
        2.4BIM模型偏差处理
        某工程整体框架结构十分复杂，是复合型框架结构，这就需要对工程各个框架结构进行分割处理，工程主要是以大型框架结构为主，并且有很多的中型框架结构、小型框架结构。小型框架结构含有踏步板等，中型框架结构含有天平梁等，大型框架结构主要是墙体框架、楼梯、顶棚等。这些框架结构都会对工程最终建设质量、使用功能造成影响。从施工实际情况来看，钢筋、半成品等材料运输当中受到磕碰可能会产生弯曲问题，局部产生偏差，因此在设计当中需要考虑到偏差问题，规格设计中留有一定的冗余，用于处理偏差问题。复合型建筑设计，最为重要的就是钢筋布置，合理控制钢筋外露长度，裸露长度不得超过标准长度5%，垂直度控制在90°±0.5°，钢筋工程作为整个工程的受力点，外露钢筋搭接性能会直接影响工程整体性能。要科学搭建BIM模型，分析钢材实际长度是否会超出标准裸露标准。根据建筑行业标准，钢筋布置偏差要控制在3mm以内，外露长度偏差不得超出10mm。对于其他框架结构来说，屋面宽度不得超过12m；框架结构坡度单坡跨度大于9m，需要找坡，坡度不得小于3%；楼面板厚度一般在150mm左右，预应力空心板跨度咬合房屋开间、进深尺寸相同，为300的倍数，厚板在150～300mm；室外台阶踏步高通常在100～150mm，宽度在300～400mm，入口平台深度要超过1m。如果在BIM模型设计当中，这一系列参数中某个参数不达标，则要找出原因，并调整参数，再进行二次建模，确保建筑工程框架结构的设计质量。
        结语
        综上所述，本文对BIM技术在建筑工程设计中的优势及应用做出来分析和研究，BIM技术在建筑工程设计当中的运用优势非常多，良好的协调性、仿真性以及三维图像立体图像的展示等等，都能够让此项技术在工程设计中得到更好的运用，也获得相应的价值，由此改善以往存在的设计不透明问题。可以说，在建筑工程设计中，BIM技术的应用具有重要的意义。在实际运用中，设计人员需要有效应用BIM技术，并充分发挥其优势，有效提升建筑工程的设计质量，全方面提升建筑工程施工的整体质量。
        参考文献：
        ［1］李君永．建筑框架结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究［J］．中国住宅设施，2017（1）：19-20．
        ［2］刘鹏．建筑框架结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究［J］．工程建设与设计，2018，385（11）：54-55．
        ［3］俞韩峰．探析建筑框架结构设计中BIM技术的应用探究［J］．城市建筑，2017（9）：69．
        ［4］刘立军．BIM技术在建筑工程设计中的优势及应用探析［J］．中国新技术新产品，2017（12）：98-99．
        ［5］季俊，张其林，常治国，等．髙层钢框架结构BIM软件研发及在上海中心工程中的应用［J］．东南大学学报，2016，39（Z2）：205-211．