BIM技术在现代建筑工程结构设计中的应用 杨岩

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:杨岩
[导读] 摘要:随着科技的不断创新,工程建设也朝着现代化的方向发展。
        青岛建工建安集团有限公司  山东青岛  266001
        摘要:随着科技的不断创新,工程建设也朝着现代化的方向发展。在新时代,科技创新带来了更多的技术创新成果,这些成果也被有效地应用于各行各业,包括建筑行业运营效率和质量的整体提高,以及现代建筑结构设计的不断优化。技术是其中之一,它不仅提高了建筑结构设计的质量,还带来了建筑结构设计布局的标准化,更多的是与其他技术手段相结合,带来高质量、高效的结构设计。因此,有必要推动BIM技术在现代建筑结构设计中的应用。
        关键词:BIM技术;建筑工程;结构设计;应用
        引言
        当前,建筑业的竞争日趋激烈,因此在保证一定程度工程造价的同时,也要重视质量控制。既能维持建筑的功能性,也要提升建筑的安全性。因此,要准备建筑结构设计,确保结构设计的科学合理,提高建筑工程的效率、质量和安全性,准备工程造价的控制,最大限度提高建设的经济效益。
        1BIM技术的主要应用特点
        1.1信息化特征
        BIM信息技术模型是现代数字信息处理技术的重要代表,集成了多种现代数字信息处理技术的强大处理功能,可以对各类海量信息数据以及信息资源进行数据分类整理储存和数据分析采集管理,建构一套科学的数据信息管理模型。建筑工程信息数据模型为后期保证项目正常建设运行奠定了坚实基础,设计管理人员根据需要对所有建筑信息模型数据进行设计优化,确保各项建筑参数的计算准确性。BIM技术构建了一个信息管理平台,设计工作人员用户可以随时登录这个信息管理平台,对整个建筑物的结构信息进行不断设计优化,实现了与建筑设计的信息一体化。信息基础建筑学模型以建筑数据库模型为信息基础,记载了有关建筑主体结构模型信息、施工过程材料模型信息、建筑主体构件模型信息等。设计管理人员同时可以通过设计查询检索功能快速查询检索设计数据,加快了对建筑主体结构设计的处理速度。
        1.2协同性特征
        BIM技术具有突出的实用价值,其为具体设计施工人员、业主和具体施工方之间提供了一个互动连接沟通的信息平台,主体单位可以通过自动登录施工平台系统来实时传达施工主体信息需求,实现施工单位之间的主体信息沟通连接。设计工作人员在业主完成设计工作后,需要将施工模型设计信息及时发送给全体业主,在获得业主最终认可的技术前提下负责指导业主施工方面的工作。BIM技术分析可以对各种建筑主体结构内部要素、建筑主体构件外部要素等关系进行综合检测,分析构件之间的关系影响外部要素,并据此提出各种削弱外部要素影响的解决策略。通过运用BIM技术,建筑设计服务质量将明显提升,建筑工程监理项目设计可以充分满足公众多方面和主体的不同需要。
        2建筑工程结构设计中影响工程造价的因素
        2.1建筑物的不同结构对工程造价的影响
        建筑工程的结构设计应以建筑行业的建筑标准和建筑技术规范为依据。建筑工程除符合施工单位的功能和外观建议之外,还应结合当地地质和施工水平,选取恰当合理的结构形式。建筑工程的结构形式主要有框架结构、框架剪力墙结构、大开间剪力墙结构和短肢剪力墙结构。不同的结构形式具备不同的使用条件和性能,建筑工程结构设计工作者应根据具体情况展开具体分析和进行恰当选取。
        2.2建筑物的构件截面对工程造价的影响
        (1)板厚。在目前的高层建筑中,楼板的混凝土用量占建筑所需材料的一半。楼板的厚度有所不同,对造价的影响也有所不同。如果楼板较薄,会减少建筑物的重量和结构稳定性,但经济效益会大大提高。因此,在高层建筑施工之中,在工程安全性的范围之内,通常以最大板厚作为建筑标准。(2)梁高。现在很多建筑使用钢筋混凝土结构。这样的建筑结构不仅减少不适当的钢筋混凝土用量,而且降低梁的高度,也间接降低楼层高度,造成工程造价的增加。因此,在建筑结构设计之中,尽量不使用宽扁梁来减少梁高。(3)异形柱。在建筑结构设计之中,除减少梁高、不使用宽扁梁外,还应尽量不使用异形柱,其原理与降低梁高相近。
        2.3建筑物的高度对工程造价的影响
        据有关资料表明,相近层数的建筑,由于层高不同导致建筑高度的差异,对人们的日常生活和安全性使用影响不大。然而,当层高较高时,工程造价明显减少。

与建筑高度相匹配的经常性费用也会减少,这将影响工程造价的经济效益。因此,我们不应一味渴望建筑高度,必须结合实际设计建设项目的最佳经济高度,减少工程造价。
        3BIM技术在建筑结构设计中的具体应用
        3.1BIM技术在建筑结构设计前期工作中的应用
        BIM技术建立系列三维建模软件平台,设计人员对建筑施工中的结构和模型对比分析,并将其转变为信息化模型,辅助设计参考。其避免施工项目分析中对设计图纸的反复修改。BIM运用了最为先进的3D技术,方便设计人员了解建筑工程的具体内容,与传统的CAD软件不同,其减少了从平面图形到立面图形复杂转换的过程,以直观的三维模型将建筑内部详细信息展示出来,而三维模型对应的是三维实体模型,其使建筑工程功能方面的展示更为直观。设计人员出具设计图纸,在BIM技术支持下进行数据模拟,完成前期的虚拟化设计,可实现即时性的调整,根据设计需要随时调整为符合条件的可视图,并于建筑模型中生成建筑数据,有效规避传统建筑设计中的各种干扰因素。在一些大型建筑项目中,相关人员需要对单一项目进行优化设计,又需要对建筑整体结构进行实时把控,引入BIM三维实体模型,有利于设计人员选择参数优化设计,并通过参数分析与模拟探讨建筑工程结构设计的合理性,在发现缺陷时能及时调整、加以改进。
        3.2 BIM技术在建筑结构参数设计中的应用
        BIM技术具有功能直观展示与虚拟分析的优势,在建筑结构信息模型建构时,其对应的是含有建筑结构设计思想与信息的完善数据库,建筑结构设计调整主要是通过数据库中的信息进行调整。通过分析数据库中的各结构设计信息,立足建筑工程设计施工的实际情况,能从宏观大局上做好建筑结构设计把关,使得建筑结构设计实现美观性、牢固性与抗震性等的统一。在具体的应用中,设计人员通过分析数据库中的信息,进行参数分析与整理,规避传统参数设计中的不利因素,带来自动化数据整合与分析,减少人工操作的误差,也提升操作时效,带来建筑结构设计的高质高效。
        3.3 BIM技术在钢结构建模中的应用
        随着建筑结构设计研究的深入,建筑材料类型更为多元,钢结构成为大型公共建筑设计的主要建筑材料。钢结构的布局与应用体现在建筑结构设计中,需要做好钢结构建模分析,而BIM技术为钢结构建模分析提供指导。基于BIM技术,设计人员建构钢结构模型,仔细分析钢结构的连接与加固情况,基于钢筋在建筑物中的作用和位置调整。钢结构建筑模型施工人员也参与钢结构建筑模型的分析中,群策群力分析钢结构设计的合理性,探讨其对建筑结构的功能影响,发现设计缺陷,及时设计优化,从而使得钢结构建筑模型总体方案更理想。
        结语
        随着人们生活品质水平的逐步提升,人们对于现代建筑的技术要求也进一步提高,现代建筑的各种样式以及各种功能结构变得越来越复杂,给作为建筑师的结构设计师的工作带来了非常大的技术难度。因此建筑相关的工程设计管理人员一定要在日常建筑工作管理过程中认真进行对BIM技术的合理推广应用,并对工程设计与建筑施工管理过程工作中的矛盾问题进行有效协调,使得建筑施工工作效率以及建筑施工过程质量性能大大提升。
        参考文献:
        [1]尹向东.浅析BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].居业,2020,No.146(03):108-109.
        [2]王昆旺.试析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].建筑·建材·装饰,2021,000(008):216.
        [3]王欢,何丽敏.建筑结构设计对建筑造价成本的影响分析[J].居业,2020(12):44,46.
        [4]黄青汉.建筑结构设计对于建筑造价成本的影响探析[J].中国住宅设施,2020(5):18-19.
        [5]赵志鹏.分析建筑工程结构设计对工程造价的影响[J].中国房地产业,2021(36):239,241.
        [6]孙兵.BIM技术在节能建筑结构设计中的应用[J].新型建筑材料,2020,47(9):186.
        [7]吴晓磊.BIM技术在高层建筑混凝土结构设计中的应用分析[J].建设科技,2019(9):83-85.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: