乔柏平
武汉正华建筑设计有限公司，湖北 武汉 430000
摘要：BIM在各专业的技术组装中占有很大比重，技术含量很高。在整个施工期间，其尺寸、性能和优化设计需要经过严格的测试，其管理和服务需要作为一个整体进行规范和协调。在制定一个建设项目的总体方案的过程中，要与各专业协调配合，与各领域专家配合。从项目方案的整体优化设计和相关问题的协调程度上，进行全方位的实时监控，确保建设项目全生命周期管理的有效途径和手段。
关键词:BIM技术;建筑工程;钢结构;深化设计;管理
1基于BIM技术的钢结构设计关键技术
1.1软件的选择
在钢框架结构的建模过程中，软件的选择至关重要。Revit侧重于主要构件的建模；Tekla软件具有强大的三维建模功能，可以通过建模将传统的二维CAD图纸转化为可视化的三维模型，并可以设计钢结构节点构件的加工细节，方便建筑中构件的精确制造或加工。Tekla用于对钢结构建模，Revit用于对其他部分建模。最后将Tekla模型导出为IFC文件，并将该文件导入Revit进行合模，最终得到完整的三维模型。
1.2建立钢结构施工管理信息模型
主体钢结构的节点复杂多样，仅靠二维CAD图纸无法有效表达复杂的节点。利用Tekla软件建立三维可视化模型可以很好地解决这类问题。首先，根据CAD图纸创建一个轴。构建轴后，沿轴创建平面视图并定义所需的设置。创建后，工程视图将出现在视图列表中。设置后，可以对钢梁和柱进行建模。在建模过程中，零件号和部件号要严格按照图纸编号，方便后期导出零件报告。构建组件时，可以在组件之间创建节点。当系统中的节点不能满足项目需求时，也可以自行创建参数化节点，最终得到钢结构模型。
2市场对深化工作的挑战
目前，我国各领域都处于快速发展阶段，时间就是效益，时间就是生命，这已经成为许多企业的战略旗帜。尤其是钢结构行业。钢结构深化工作面临的最大压力往往是重复受压的时限要求。深化工作面临着庞大复杂的几何信息和数据信息，需要工作人员用专业的知识和工具将这些琐碎无序的信息编制成准确的施工图。充足的时间是保证深化工作质量的重要条件。而耗费较少的工程时间往往为后期生产赢得宝贵的资源。面对这种困境，全面提高和深化工作效率尤为重要。作为以脑力劳动为核心的工作，人是首当其冲的。选择具有深化设计工作质量的人员，实时研发适应当前生产方式的深化技术，如图纸表达、尺寸、视图、细化和优化工艺参数符号、与生产技术人员沟通更新图纸技术、密切跟踪国内外行业深化技术和生产技术的发展趋势并根据自身实际进行合理调整等。，可以提高员工的专业知识、工作思路和方法。并且对深化设计工作效率有潜移默化甚至立竿见影的效果。如今深化设计工作在工作内容上已经悄然发生了变化，前期的预决算也逐渐摆在了深化工作者的办公桌上。仅仅掌握传统的施工图技术已经不能满足当前市场对全行业从业人员的要求。适应并逐步掌握各种工程数据的计算和分析，将成为深化工作者必备的工作技能。理论上讲，对于加深员工对各种工程数据的掌握有一定的优势。
3基于BIM技术的钢结构深化设计
3.1钢结构复杂节点深化设计
Tekla Structures软件包含600多个常用节点。创建节点时，只需选择符合图纸的节点类型，填写相应的参数，选择主要构件和次要构件。Tekla软件用于深化钢结构复杂节点的设计。如果节点库中的节点不能完全满足要求，我们根据图纸信息构建适合工程特点的参数化节点族。首先绘制连接板、螺栓、加筋板和焊缝，然后定义用户单元，添加零件和螺栓的属性变量，特别注意零件的规格和材料参数、螺栓的尺寸和间距是否符合标准，添加加筋板的距离变量，按顺序选择主次构件。
3.2钢筋混凝土柱与框架梁钢筋的连接
型钢混凝土组合结构的节点结构非常复杂，钢柱、混凝土梁、钢筋等许多构件相互交叉，使得后期构件加工和现场施工困难。
通过建立钢骨混凝土组合结构三维可视化BIM模型，根据图纸准确定位梁、柱、钢筋等构件的位置和连接方式，进行钢筋穿孔的方式和位置。根据该模型，在现场进行技术交底，制定施工方案，解决施工过程中的难点，为钢筋混凝土柱与框架梁的连接提出具有实际指导意义的施工方法和技术，使施工既能保证工程质量和安全，又能满足经济合理的要求。这样的节点有很多种。如果把所有的模型都一一建立起来，工作量太大，没有很大的指导作用。因此，这种节点被分类，并为一种类型建立模型。通过分析，节点大致可以分为两类:一类是十字节点，柱为方钢柱；另一种是环缝，柱为圆钢柱。混凝土梁与圆钢柱以不同角度连接。Revit软件用于对两种类型的节点进行建模。首先建立一个截面，在截面视图模式下启动配筋命令，根据梁柱配筋图选择相应的配筋尺寸和布置，创建钢骨混凝土组合结构配筋节点的三维模型。利用Revit软件的add-on模块中的外部工具，将钢筋混凝土组合结构的三维模型导出到一个格式为“的文件中。nwc "。在Navisworks软件中，利用“碰撞检测”(Clash Detective)命令对钢筋的排列进行碰撞检查，发现钢筋的排列之间有很多碰撞。根据碰撞报告和钢柱设置规范的要求，有必要对钢柱进行深化设计。由于柱内钢筋的存在，钢柱截面在框架节点处占据大量空间，框架梁主筋不能像普通钢筋混凝土框架梁-柱节点那样有弯曲和锚固空间，进一步影响纵向主筋穿过框架梁。因此，钢套焊接在柱内的钢法兰上，外钢筋穿过钢柱的两侧。因此，在型钢加工前，有必要对梁主筋的布置位置和锚固方式进行深化设计。根据规范，当钢筋遇到型钢构件时，翼缘板不能冲孔，腹板一般可以冲孔，所以在腹板处进行冲孔和冲孔。
3.3模型数据导入数控机床进行精确下料
对工厂来说，高精度加工制造零件，最大限度地减少材料浪费是一项重要的任务，因此准确的材料清单极其重要。我们选择了将STARCAM嵌套软件与Tekla Structures相结合的思想，进行精确的排版和消隐。
3.3.1自动嵌套
零件板的dwg格式图由Tekla模型导出，各种零件通过STARCAM中的嵌套输出模块进行嵌套。启动STARCUT程序，首先设置嵌套参数，根据加工要求设置加工路径参数，满足加工要求。在加工类型选择框中选择加工类型、补偿方式和补偿方向，然后设置引入线和引出线的类型、长度和位置。参数设置完成后，添加要加工的零件并给出数量，然后进行板材嵌套。如果布置不理想，很多零件没有布置好，板材的间隙没有得到合理利用，可以使用零件组合工具组合零件，提高板材的利用率。装配操作完成后，一个装配零件将被添加到布局计划表中，或者在右侧的预览中可以看到它的装配图。重新运行自动排料并观察排料结果。然后利用仿真功能对加工路径进行仿真，确定加工方式是否满意，提高加工效率。
3.3.2钢结构深化设计图纸
图纸的精细化程度对钢结构的安装精度影响很大。Tekla软件具有绘图功能，可以自动创建零件图、构件施工图、零件详图等。根据三维模型，可以根据需要直接在生成的图纸上制作剖面图和详图。图纸尺寸、图纸比例尺、标记样式、标记内容、焊接坡口、螺栓规格和数量等。可以通过相应的人机交互反映在绘图上，从而降低绘图错误率，提高绘图效率。设计变更对于图纸修改来说是一项非常繁琐的任务。Tekla软件强大的自动绘图更新功能，方便的解决了这个大问题。3D模型与图形有着密切的数据关系。一旦我们改变模型的某个组件，相应的水平、垂直和剖面图就会自动更新，方便深化设计和绘图。
结束语
针对工程项目的难点，引入BIM技术，通过模型载体传递信息。模型数据导入数控机床进行精密切削，提高了零件的加工精度，最大限度地减少了材料的浪费。创新建筑业传统协同流程，优化产业链，提高质量和效率，为社会创造更大价值。
参考文献
［1］姚程渊，陈烨，吴宣泽，等.BIM技术在装配式钢结构中的应用［J］.山西建筑，2016，42(10):61－62.
［2］蒋绮琛，吕彦雷.BIM技术在上海国际航空服务中心钢结构项目应用分析［J］.钢结构，2015，30(12):51－53+40.