浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年40卷5期   作者:胡敬国
[导读] 现代建筑工程的建设需要对建筑工程的质量作出保障

        胡敬国
        天元建设集团有限公司 山东临沂  276000
        摘要:现代建筑工程的建设需要对建筑工程的质量作出保障,其中涉及诸多的专业知识,并且需要在最短的时间内完成建筑工程的设计工作,可以为建筑企业节约一定的成本。BIM技术的应用能够促进建筑行业的可持续发展,该项技术在实际的应用过程中能够节约能源,并且对环境的危害较小,不仅可以提升施工人员的效率,还可以加强对现代工程建设的信息化管理,逐步提升BIM技术在应用过程中的灵活性,从而使现代建筑企业拥有更加完善、优质的施工方案,既有助于提升建筑结构质量,又可以保持企业在行业之中的竞争力。
        关键词:BIM技术;建筑结构设计;应用策略
        一、建筑结构设计中BIM技术的内容
        (一)BIM技术的内涵
        BIM技术指代建筑信息管理应用,也就是利用现代化的科学技术方式建立起完整的可视化模型,对应具体的集合数值,将建筑结构的设计形式具体化地展现出来,并将其充分的应用于建筑结构设计工作内,帮助设计人员更加充分、完整的整合建筑物的相关信息,使之能够作用于施工效率提升,并且可以有效地降低设计的难度。
        (二)BIM技术的问题
        一是,BIM是否具有规范的技术体系,显然现代建筑企业在应用BIM技术时并未存在具体的标准进行参考,所以建筑设计中常常出现BIM技术使用不规范的情况。
        二是,有关部门对于现代建筑企业应用BIM技术的法律监管并不具体,部分企业存在钻法律漏洞的情况,从技术的角度区分,BIM技术可以建立起虚拟的工程模型,但是由于BIM技术所建造的模型并未确定其产权,所以区分度也并不明显。
        三是,现代建筑企业对BIM技术的修改权利并不明确,所以BIM技术中的许多内容缺乏有效监管。
        四是,国内的BIM技术软件尚在研究的起步阶段,多数的技术软件是国外制造。
        五是,参与研究的设计人员并不具备较高的BIM专业技术水平,对数据信息的把控力度不强,未能对数据信息进行有效分享。
        总之,现代建筑企业对BIM技术的研究仍需不断努力,加强资金方面的投入,探索更加有效地BIM技术使用过程。
        二、BIM技术在建筑结构设计中的功能分析
        (一)数据信息化
        BIM技术的应用是以现代科学技术为基础而实现的,设计人员利用BIM技术软件可以对现有的信息进行有效地处理,与传统的设计模式相比,BIM技术具有更为明显的优越性。工程设计人员利用BIM技术能够高效处理信息,减轻一定的人工作业负担,并且在建筑工程数据库中可以快速地查找到与工程相关的信息,而且各类信息之间并非单独存在,是彼此联系的,在信息化设备上建立数据库,便于工作人员调取数据。
        (二)设计图纸的修正
        传统的建筑结构的设计图纸常需要人工进行修整,如果仅修改其中一处,那么设计人员也需要重新计算其他方面的内容,所以传统的图纸设计环节,需要设计师付出大量的时间对照计算图纸中的其他内容。应用BIM技术以后,可以通过修改工程数据的方式,克服这一缺点。众所周知,BIM技术是通过建设模型来获取工程数据的,所以在修改工程图纸时,施工人员只需要对图纸中出现错误的部分进行修改就可以,其他部分的信息会根据设计人员的修改情况而自动修正,那么设计人员就拥有更多的时间研究其他方面的内容,BIM技术的应用使工程的设计方案越来越合理、高效,便于建筑结构取得更好地设计结果。


        (三)设计统一化
        在建筑模型设计中应用BIM技术,可以在电子设备中将建筑工程的立体效果呈现出来,包括建筑工程的光源、外貌及材质属性等,利用BIM技术能够从工程中的真实数据信息出发,设计人员根据虚拟模型就能够判断该设计方案是否可行。
        (四)三维效果图
        将BIM技术应用于建筑结构的设计工作中,可以在信息化设备中体现出三维效果,三维技术属于BIM技术内容中的一部分,能够对建筑结构的模型进行立体展现,设计人员可以通过对建筑模型所呈现的立体效果来详细了解模型的各个方面情况,如建筑物的管道、电路部分施工等,并根据虚拟模型呈现出的施工效果认真分析其中的方法,寻求有效地解决方案,促使施工方案的合理化,便于现代建筑企业提升施工效率,而设计人员也可以根据三维效果图来完善施工设计图纸,取得更好地施工效果。
        三、建筑结构设计中BIM技术的应用分析
        (一)建筑结构功能
        设计人员在设计建筑结构时,会考虑建筑结构的整体构建方式,不仅仅是针对结构的某一部分进行设计,而是需要将建筑结构中的各个部分进行顺序置换。依照国家的建筑规定,从整体的角度重新设计建筑物的功能,而在此过程中,BIM技术的应用可以有效提升设计工作的效率。在传统建筑结构的设计工作中,现代建筑企业在分析建筑结构的性能时,就会投入较多的资金,并且需要大量的设计人员参与工作中,然而人为的分析工作难免会出现误差,无法对工作人员的工作状态和效率作出过高的要求。应用BIM技术可以准确地剖析建筑物的结构功能,设计人员只需将调查所获得的数据填入模型中,BIM技术就可以在模型中呈现出结构功能的效果,设计人员在审查建筑模型是能够一目了然的看出问题所在,并进行高效的修正与整改,在最短的时间内得出修正方案。
        (二)建筑结构施工流程
        要想保证建筑结构的质量,建筑企业就不能仅依靠建筑结构方面的设计,还要综合考虑施工现场的环境因素等,利用BIM技术的信息化系统,将建筑方案设计中的各部分内容与施工现场形成紧密地联系,之后再建立起具体的建筑工程模型,将施工现场以信息化的方式再现出来。
        (三)钢结构建模的运用
        建筑工程多以钢结构为主,设计人员可以结合钢结构的建筑需求进行建模,在建模的过程中要注重器件方面的连接问题,由于钢结构的连接包括梁柱连接及梁梁铰接等,所以在施工图纸的设计中,设计人员要与技术人员做好沟通,充分考虑梁的高度因素,使连接部分能够符合施工的具体要求,并且可以在图纸上充分地展现出来连接的形态。在此过程中应用BIM技术能够将参数信息更加准确地表达出来,如螺栓数量的多少及螺栓之间的距离等,可以根据BIM技术所建模的效果图进行修正,设计各类连接件的施工流程、设计人员需要对建筑结构的施工流程具备基本的技术认知,之后了解其流程的施工方法,并在BIM虚拟模型中利用加强件进行定位即可完成钢结构建模的工作任务。
        (四)协调建筑结构各部分设计
        设计人员利用BIM模型可以添加或处理建筑信息,使其建筑工程的施工质量获得全面的保障。需要设计人员格外注意的是,不同的施工内容中形成的BIM模型也有所差异,为更加准确的传达信息,设计人员可以在BIM模型中插入数据文件,提升BIM模型的辅助说明功能,还可以科学的处理中性数据库,让设计人员能够了解其中的数据信息,与技术人员之间形成充分有效地沟通,之后和技术人员协调建筑的土木施工及装饰施工等流程,便于达到理想的建筑效果。
        结束语
        综上所述,我国社会经济正处于不断发展的态势中,良好的经济环境促进了建筑行业的发展,为满足城市建设的需求,现代建筑的数量正在连年上升,在这一背景下,保证建筑质量、减少建筑成本成为现代建筑企业谋求发展的重要内容。
        参考文献
        [1]康建.浅析BIM技术在建筑结构设计中的应用[J].江西建材,2021(02):32+34.
        [2]李一鸣.BIM技术在现代建筑结构设计中的应用分析[J].住宅与房地产,2021(06):117-118.
        [3]王思蓉.探析BIM技术在建筑结构设计中应用[J].四川水泥,2021(01):43-44.
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