基于BIM技术的房建工程钢筋结构构件参数化钢筋建模研究

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:岑创华
[导读] 摘要:BIM技术全称是建筑信息模型构建,其作用是将实际施工过程以及可能在施工过程中出现的问题进行数字化模型的构建,以完整、清晰的方式将工程建筑的各个阶段以数字的形式模拟出来,方便工程人员核验设施方案,以及检验在工程建筑各个阶段可能出现的问题,并针对展示出的问题提出相对应的解决方案,以保证工程施工的整体质量,是近年来在建筑钢筋结构设计中最常用的技术之一. 关键词:BIM技术;房建工程;钢筋建模
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        摘要:BIM技术全称是建筑信息模型构建,其作用是将实际施工过程以及可能在施工过程中出现的问题进行数字化模型的构建,以完整、清晰的方式将工程建筑的各个阶段以数字的形式模拟出来,方便工程人员核验设施方案,以及检验在工程建筑各个阶段可能出现的问题,并针对展示出的问题提出相对应的解决方案,以保证工程施工的整体质量,是近年来在建筑钢筋结构设计中最常用的技术之一.
        关键词:BIM技术;房建工程;钢筋建模
        引言
        虽然BIM技术在西方国家应用较早,但在我国的应用时间较晚,BIM技术的应用在我国建筑钢筋结构设计中具有十分明显的效果。为大力推动我国建筑行业的发展,建筑设计人员应积极应用BIM技术,这样不仅可以提升建筑物的整体质量,缩短建设项目工期,还可以为后期建设项目的运营管理提供方便,这与我国建筑行业的发展要求是相适应的,可推动我国建筑行业可持续性发展。
        一、BIM技术概述
        BIM全称为建筑信息模型,作为一项专业的软件,BIM与建筑行业息息相关,可以完成对建筑工程方案的设计,还可以为建筑的建造、评估和管理工作提供相应地服务。采用BIM技术可以构建可视化建筑模型,对建筑进行高度模拟,对建筑的受力情况进行验证,了解建筑的安全性和可靠性。BIM技术能够不断提高建筑设计水平,也使得设计师能够全身心投入到设计之中,一旦发现问题,就可以随时进行调整,可节省许多资源。通过BIM模型可及时发现建筑钢筋结构中存在的问题,避免对后期施工造成不利影响。
        二、BIM技术的特点
        BIM技术具有协调性、模拟性、优化性、可视化、可出图性五个特点,在应用BIM技术过程中协调性是指,能够对功能协调性进行实现,有效避免一些不必要的冲突发生,从而减少对建筑整体功能的表述造成的影响。BIM技术主要是以现实为基础,并构建相应模型的一种新型技术,建筑设计人员在应用BIM技术时,可以根据技术措施对建筑钢筋结构设计情况进行更加直观地观察与分析,同时可根据模拟实验,模拟建筑施工过程中可能会发生的问题,并找出合理的解决策略。与此同时,BIM技术不仅能够对资源数据进行优化,也能够使建筑钢筋结构实体的安全性与稳定性得到大幅提升。现代建筑钢筋结构设计会对多个专业领域的内容进行涉及,导致设计工作人员根本无法对进行各类影响因素全面的掌握,此时,通过对BIM技术的应用,能够保障建筑钢筋结构设计的安全性,即有效减少各种危险因素对建筑物造成的危害。
        三、参数化建模
        建筑信息模型是将建筑物物理信息、建造信息进行三维数字化表达而生产的模型,BIM技术在工程建设领域的推广应用是我国建筑业逐渐走向工业化的必经之路。Revit软件是目前主流的BIM类应用设计软件,在房建领域处于主导地位。模块化和参数化的设计理念,全生命周期建筑模型信息的添加,使得Revit较CAD有着明显的优势,更加符合建筑业下一步精细化、智能化的发展趋势需求。
        随着BIM应用的兴起以及深入,参数化建模逐渐成了建筑设计必须掌握的技巧,参数化建模可以大幅提高建模效率以及模型修改的速度。传统的CAD绘图方式是基于坐标来创建几何图形,彼此图元之间的联系、相关性极低,平面、立面是彼此孤立的二维图形,更改图形无法形成连带反应,极易出错,因此可以把CAD绘制的图形称为“低能图形”。Revit软件使用了参数化引擎建模,利用参数控制图元属性,并且在模型各个图元之间形成“链”一样的关联关系。当在Revit软件绘制图元或者放置构件时,Revit保留了图元之间的关联,当操作者修改某一个图元时,参数的变更引起引擎变化,引擎将确认其余图元是否更新以及如何变更。


        四、BIM技术在建筑钢筋结构的具体应用
        4.1构建信息管理框架
        进行钢筋施工时,采用BIM可以构建与工厂有关的信息管理框架。在管理框架中,主要包括各参与方的信息,在构建时,需要结合钢筋的设计与预制件生产情况,保证这一框架中包含所有的环节。应用BIM技术时,可以确保各项信息得到充分共享,提高信息的准确度。在建设信息管理框架时,要确保其贯穿于钢筋工程整个生命周期之中,使各项信息能够得到统一、集中地管理,使所有参与方能够发挥出各自职责,为钢筋施工的质量保驾护航。根据信息管理框架的内容,就可以对钢筋施工的信息进行有效采集,并对信息进行归类和分析,了解钢筋施工的情况。一旦发现有不合理之处,就可以及时进行修改,确保钢筋施工顺利开展。
        4.2建筑钢筋结构性能分析中BIM技术的应用
        在对建筑钢筋结构性能进行分析与改进时,可以利用特定的钢筋结构元件,而在应用BIM技术时,会严格要求建筑物的平面设计,不仅需要保证钢筋结构性能的有效性,同时需要做到隐式设计。在对建筑钢筋结构性能进行分析时,BIM技术可以将部分钢筋结构设计转变为数字模型,并验证建筑钢筋结构设计的稳定性,例如地下室的建筑钢筋结构性能设计,不仅需要考虑地下管道的布置,还需要考虑建筑材料的充分使用。因此,在建筑设计人员进行建筑钢筋结构设计之前,通过BIM技术的相关参数,对模拟地下室环境进行设置,同时对设计路线进行自动规划,能够对传统建筑钢筋结构设计的优化过程进行缩减。如果在执行项目的过程中出现比例问题或者质量问题,BIM技术可以通过启动紧急修复功能,并对需要修复的参数,以及修复之后的成果进行展示。
        4.3 BIM技术在施工图纸设计过程中的应用
        现代BIM技术的应用是在平面设计和立体图形设计的基础上发展来的,这种技术能通过建筑图纸的应用来有效地体现出建筑物的3D立体效果,从而帮助相关的工作人员判断建筑钢筋结构设计的合理性和科学性。传统的建筑钢筋结构设计中,需要结合具体的使用情况来不断地修改以及优化,在完善过程中会消耗大量的人力资源,影响到施工工程的进度以及效率,BIM技术的应用能够有效地弥补这项缺点,通过3D建模来提高建筑钢筋结构整体的可视性程度,让建筑钢筋结构中一些复杂的钢筋结构更加直观地展现在人们的面前,帮助人们更好地理解,从而为施工工作的顺利开展提供良好的参考价值。
        结束语:
        BIM技术在参数化的钢筋模型动画技术交底方面的应用,在晋中市职业技术学院新校区项目中取得了显著的成果。实践表明,实现BIM模型的参数化建模可减少因模型重建而造成的时间浪费,提高设计准确率与灵活性。在晋中市职业技术学院新校区项目应用的钢筋参数化建模可以为其他构件、模型提供参考。随着BIM技术可视化方面在工程建设领域的不断深入应用,更加高效、快捷、准确的建模方式显得尤为重要,钢筋工程作为质量要求高、现场控制难度大、数据精细化要求高的分项工程,参数化的建模方式无疑保障了其模型的建模效率以及精确度。
        参考文献:
        [1]张建伟.BIM技术在房建工程施工中的研究及应用[J].冶金与材料,2020,40(04):48+50.
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        [3]陆回权.基于BIM的房建工程钢筋结构配筋成本优化研究[D].中南林业科技大学,2019.
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        [5]周冀伟.BIM技术应用于房建工程计量中的关键问题研究[D].北京交通大学,2018.
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