浅析建筑结构设计中BIM技术的应用

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年第5期   作者:杨强胜
[导读] 建筑结构设计效果直接影响到建筑工程质量和安全性

        杨强胜
        同圆设计集团股份有限公司  山东济南  250101
        【摘要】建筑结构设计效果直接影响到建筑工程质量和安全性,因此建筑企业需要重视这项工作。近些年我国科学技术不断发展,也开始在建筑设计中普及利用BIM技术,并且获得显著的应用效果。通过利用BIM技术可以共享建筑结构设计数据,同时可以利用可视化数字模型模拟分析建筑结构,提升建筑结构设计水平。本文分析了建筑结构设计中BIM技术的应用,对于实际工作起到参考作用。
        关键词:建筑结构设计;BIM技术;应用措施
        当前在我国建筑行业中广泛利用BIM技术,利用BIM技术可以创新建筑结构设计人员的理念,通过不断推广利用BIM技术,已经淘汰传统的建筑结构设计模式,BIM技术带来了三维设计模式,在工程项目建设中可以全面利用各种信息,使用我国案进展行业的发展要求,促进我国建筑行业可持续发展。
一、概述BIM技术
(一(一)概念
        现代建筑工程项目非常复杂,涉及到较多的工作内容,在建筑工程施工中,需要多个参与者共同参与,因此增加了建筑工程新处理的难度,而利用BIM技术可以优化信息处理水平,通过综合利用计算机技术和信息技术,构建可视化建筑信息模型,同时综合了统计学和几何学等学科技术,集中整合处理建筑工程施工工序和施工技术等因素,并且利用数字模型的形式呈现出各方面因素,为设计人员和管理人员提供准确的数据。【1】
(二)功能
1.体现三维效果
        BIM技术并不是利用单一技术,而是集合利用各种新技术。三维技术是BIM技术重要的一部分,在建筑结构设计中利用三维技术,可以立体化的展示建筑结构模型,设计人员可以利用BIM技术监理建筑结构三维形态,有利于跟踪观察建筑结构的多个模型单元。在查阅建筑结构立体形态的过程中,可以结合结构单元的信息,利用科学的处置方法,降低安全隐患的发生率。
2.实现建筑结构设计的统一化
        在建筑结构设计中利用BIM技术,可以优化视觉体验,设计人员可以利用BIM技术实时查阅多种结构模型单元,统一化设计建筑结构。设计人员可以利用BIM技术预处理预算建筑结构模型,利用BIM技术统一验算建筑结构设计中的结构单元数据信息,同时对于建筑效果起到渲染作用,实现建筑设计的统一化。【2】
        
        统一化组织架构图
3.设计图纸可修改功能
        在建筑结构图纸设计中利用BIM技术,通过建筑模型基础生成设计信息,在后期应用阶段如果需要修改图纸,设计人员只需修改某个数据信息,而图纸设计系统可以自主完善数据变更,提高数据参数的匹配度,减少设计人员的工作量。BIM技术不仅可以自动修改数据信息,此外还可以自动修改图纸设计,这样一来设计人员可以进步优化细部,发挥出BIM技术数据自动对比和修正等作用,优化方案设计效果,保障后期施工质量,
4.设计数据信息化功能
        BIM技术是一种现代化信息技术,信息是BIM技术的核心内容。对比传统的建筑结构设计方式,在工程设计中利用BIM技术,可以发挥出信息可携带性优势,在建筑工程数据库中可以利用BIM技术,利用数据的关联,优化匹配数据信息。在实际设计工作中,设计人员只需点击数据特定的点,即可获取全面的内容,从而高效的获取信息,同时也可以获取相关信息,使信息的全面性因此提高。在建筑结构设计中利用BIM技术,设计人员可以高效的获取相关数据,避免在数据人工记录和输出阶段发生误差,使建筑结构设计的准确性因此提高。【3】
二、在建筑结构设计中BIM技术的应用
(一)建筑结构可视化设计
        BIM技术的基础技术是现代化信息技术,通过设计信息化程序,利用三维额模型的方式向用户展示建筑结构的构件,高效传递建筑设计信息。针对传统的建筑结构设计工作,设计人员主要是利用CAD软件绘制结构图纸,但是这种设计方式很难呈现处理建筑结构信息,不利于用户获取相关信息。通过利用BIM技术,设计人员可以建立三维实体结构模型设计建筑结构,更加直观的呈现出建筑结构,同时可以利用动态演示方式,帮助用户更好的观测建筑结构各部件,进一步优化设计方案,也有利于及时发现结构设计中的问题,科学性设计建筑结构。
(二)建筑结构参数设计
        利用BIM技术建立建筑模型,其中涉及到各种设计元素和信息,建筑模型中的各种数据参数具有紧密的联系,有利于发挥出自动修正的功能。在建筑结构设计及过程中,设计人员可以利用数据库信息构建建筑工程结构模型,同时可以相应的调整不同参数,在建筑工程结构设计阶段,可以及时更新数据库中的信息。在建筑工程结构设计过程中,利用BIM技术可以安全的录入和输出设计信息,同时可以合理匹配数据信息,保障建筑结构设计质量。【4】
        在分析和改进建筑结构性能的过程中,利用BIM技术可以转变结构设计为数字模型,可以稳定性的设计建筑结构。例如在设计地下室建筑结构性能的过程中,设计人员需要考虑地下管道布置情况,同时要充分利用建筑材料。设计人员在设计之前需要利用BIM技术模拟地下室环境,同时可以自动规划设计路线,缩减传统建筑结构设计优化过程。如果在项目施工中存在质量问题,工作人员也可以利用BIM技术的紧急修复作用,及时修复相关参数,同时可以展示修复成果。
(三)在图纸设计中利用
        利用BIM技术可以实现3D图形设计,有利于在建筑结构设计中利用三维数据,在后续工作中可以更加顺利的调整数据。在传统工作中,如果设计人员需要改动设计图纸中的一部分,首先需要考虑建筑结构设计要求和整体建筑结构性能,随后再开展改动工作,但是多次修改设计方案将会增加工作成本,而利用BIM技术可以在系统中录入相关参数,优化设计建筑结构,获取图纸修改的合理性建议。
(四)建筑构件设计中利用
        在设计建筑工程结构的过程中,结构设计重要内容包括楼梯和墙体等部位,在建筑结构设计过程中,设计人员需要科学的设计具体构件。例如针对现浇混凝土结构,在设计过程中,设计人员需要全面考虑管线走向和建筑功能等方面,预防各构件产生冲突。再如在设计预制装配式建筑的过程中,设计人员需要合理设计预制部件节点。设计人员利用BIM技术可以高效的转换平面图纸,及时发现结构设计的不足,提高设计工作水平,满足整体建筑标准。【5】
(五)在钢结构设计中利用
        近些年我国在建筑工程中不断利用各种新型建筑材料和结构模型,其中钢结构得到广泛利用。在钢结构设计阶段,设计人员可以利用BIM技术建模处理钢结构设计工作,及时解决钢结构连接和应用问题。例如针对钢结构加强件问题,设计人员需要整体设计工程结构,以此为基础建模分析加强件,利用BIM技术还原整个过程,将钢结构加强件的作用直观的显现出来。针对钢结构连接问题,设计人员首先需要分析钢结构各部位连接参数,同时利用BIM技术据图设计连接方式,优化整体设计效果。利用BIM技术可以优化调整传统建筑工程设计的缺陷,提升整体建筑结构的设计质量。
(六)复核主体结构受力
        当前建筑结构越来越复杂,也逐渐提高建筑结构设计要求,这也突出了主体结构受力复核的重要性。例如某高层建筑连接两栋塔楼形成一个整体,塔楼之间利用三道楼梯连接方式,其中高区和中区连体都具有四层,整体楼梯高度不符合标准,因此增加了施工难度。设计人员可以利用BIM技术降低施工难度,通过模拟施工中的起吊过程,同时可以统计吊点数据,对于数据结构实施分析,为主体结构受力复核工作提供准确的数据。
结束语:
        在建筑施工中,建筑结构设计工作发挥着重要的作用,需要引起建筑企业的重视,当前在建筑结构设计中可以利用BIM技术,进一步优化建筑结构设计效果,设计人员需要综合设计经验和BIM技术,因此保障建筑工程质量,促进我国建筑行业健康发展。
参考文献:
[1]周垚臣,王汉伟,刘硕,张羽,李响,梁宇.基于超高层建筑复杂结构设计的BIM技术应用[J].工程技术研究,2021,6(01):130-131.
[2]孟祥华.房屋建筑结构设计中优化技术应用价值研究[J].陶瓷,2020(12):108-109.
[3]李晓音.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].科技创新与应用,2020(26):91-92.
[4]王磊.基于BIM技术在建筑工程结构设计中的推展应用分析[J].建筑技术开发,2020,47(15):14-15.
[5]程亦飞.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究[J].城市建设理论研究(电子版),2020(15):45.
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