探究复杂钢结构工程BIM运用

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年4月第10期   作者:林大鸿1 黄春晖2
[导读] 近几年,建筑行业为了降低对土地资源的利用,建筑工程成为建设和发展的重点。
        林大鸿1   黄春晖2
        1身份证号35222719700826****,2身份证号35043019790306****
        摘要:近几年,建筑行业为了降低对土地资源的利用,建筑工程成为建设和发展的重点。但是,在从建筑工程建设的时候,钢结构工程成为一项重点内容,主要是因为做好该方面,可以确保建筑工程的稳定性和安全性。本文对BIM技术的相关内容进行了明确和分析,并且在此基础之上,根据复杂钢结构工程实例,对BIM技术的具体运用,展开了分析和阐述,其目的就是体现BIM技术在复杂钢结构工程运用的效果,确保复杂钢结构工程建设顺利的展开,实现良好的施工质量和经济效益,促使其行业的发展也是非常有利的。
        关键词:BIM;建筑工程;复杂钢结构工程;施工质量;
        BIM是建筑工程设计中经常会用到的一种技术形式,主要是通过模型的构建,分析建筑工程的承载性和力学性等方面,确保后续施工可以顺利的展开,提升建筑工程施工的质量,以及自身结构的稳定性。目前,建筑工程建设的逐渐增多,并且对建设质量的要求也相对较高,尤其在钢结构工程方面,为了方便后期施工,逐渐将BIM技术应用到其中,对建筑钢结构工程进行可视化模拟,这样可以帮助相关工作人员对复杂钢结构工程进行只管的分析,进而保证复杂钢结构工程的质量,提升其稳定性和安全性。
        1、BIM技术分析
        在BIM技术运用之间,需要了解相关内容,以及技术特点,这样才能有针对性将BIM技术应用到其中,实现自身的功能和有点,下面就对具体的内容,展开了分析和阐述。
        1.1技术概述
        其实,BIM技术就是建筑工程信息模型的英文缩写,主要是利用数字化技术构建虚拟建筑工程,为后续施工提供了相对便利的条件【1】。一个完善的建筑工程信息模型,可以将建筑工程不同阶段的数据和信息进行有效的链接,形成有个数据链,这样也是对建筑工程信息的一个完整描述。然而,钢结构作为现代化建筑工程建设的重点,BIM在钢结构中的应用集几何、空间
        关系和地理信息于一体,并且通过信息数据此采集,侯健完整的数字模型、建筑模拟建筑物的规划、设计、施工等方面,以此确保建筑钢结构建设可以顺利的展开,实现良好的施工质量和经济效益。
        1.2优势
        BIM技术在运用的时候,所体现的优势有很多,具体的内容如下。
        1.2.1BIM技术的运用,可以实现各个专业之间的资源共享,以及三维空间、智能、虚拟设计等优势。同时,还可以有效实现碰撞检测等功能,对其中存在的异常会及时做出处理,避免出现成本和资源消耗等现象,确保良好的经济效益。
        1.2.2针对施工环节可以实现虚拟模拟,分析施工阶段的成本、进度、设备、物力等方面,并且对施工现场可以进行综合的的布置,确保施工可以顺利的展开。
        1.3特点
        BIM技术具有可视化和模拟性等特点,具体的内容如下。
        1.3.1模拟性。BIM技术的三维模拟仅仅是一方面,甚至在三维模拟的基础之上,实现4D模拟,并且还在4D模拟的基础之上,实现成本造价控制,这样主要是对工程成本进行控制,避免影响工程建设的经济效益【2】。另外,由于复杂钢结构工程建设相对较为复杂,通过利用BIM技术可以对工程进行模拟,并且对建设现进行规划,保证现场处于合理的运营的状态,避免任何异常的产生。
        1.3.2可视化。可视化主要是利用双眼进行直观的观察和分析,并且利用BIM技术进行转换。同时,从施工的角度来说,设计方案从原始的二维状态,转变成三维立体状态,这样在情况下可以将效果图进行展示,并且在计算数据方面可以进行参考,确保各个方面可以顺利的展开,为施工质量的提升,给予了基础性的保证。


        2、实例分析
        本文就以广州歌剧院为例,具体的内容如下。
        1.1本工程外形酷似平缓山丘上的砾石,并且投资成本大约为:10亿元。
        1.2本工程的总建筑面积为70781㎡,其中地下4层,地上7层,建筑高度43.1m,并且钢结构部分吨位约在1.2万吨。
        1.3由本工程的造型独特,外围护钢结构外壳采用空间组合折板式三向斜交网壳结构,结构在成形过程中变形的可预见性差,变形的预控难度大;结构墙体与屋盖连为整体,结构各杆件及节点相互关联,结构整体性强,呈现牵一发而动全身的状态。因此,需要对本工程钢结构的每一个节点进行定位【3】;另外,本工程采用的节点是当前钢结构行业里最为复杂的结构之一,不但尺寸超长,吨位大,而且外型尺寸要求的精度高,安装时空间形状精度要求高,其具体表现在节点牛腿数量多,空间复杂,体积庞大,任一牛腿的空间位置都直接影响到安装精度和进度。面对这样的状态,采用BIM技术对每个钢结构节点,每一根杆件等方面进行定位,以此保证钢结构图纸的准确性。
        3、具体运用
        从安装、制作、结构碰撞的角度,对BIM技术在复杂钢结构工程中的具体运用,展开了分析和阐述,其目的就是保证复杂钢结构工程的建设效果,实现良好的经济效益。
        3.1安装
        安装是复杂钢结构工程的一项重点重点内容,因此在BIM技术在应用的时候,需要对安装作为一项重点内容,下面就对具体的重点内容,展开了分析和阐述。
        3.1.1由于复杂钢结构工程的各个节点具有一定的相似性,因此为了便于施工环节的展开,因此在BIM技术运用的时候,需要进行综合性的考虑。同时,由于构件间的夹角相对较小,并且焊缝相对较多,焊接头很容易发生变形的现象,并且装配空间定位的准确性也无法得到保证【4】。然而,将BIM技术运用到其中,一般情况系采用采用高强度螺栓临时固定连接柱梁连接和桁架结构,以此保证复杂钢结构工程的稳定性。
        3.1.2将BIM技术在复杂钢结构工程运用的过程中,通过三维模拟软件营造一个钢结构空间造型,并且明确了各构件的截面形式和各连接节点等方面,对各构建尺寸进行计算,以此提升复杂钢结构工程施工的准确性。
        3.2制作
        复杂钢结构一般分为:钢管柱、箱型钢柱、H型钢桁架、H型钢构件、钢管桁架等方面。那么,BIM技术在复杂钢结构工程运用的过程中,可以根据实际情况,采用高强度螺栓进行连接,并且可以对各个方面进行有效的控制,例如:螺栓孔加工质量控制、高强螺栓连接摩擦面加工控制、异型钢板接头处的切割控制、钢板接头质量控制等方面,这样也为复杂钢结构施工质量的提升,给予了基础性的保证。
        3.3结构检测
        结构检测主要是分析复杂钢结构是否处于碰撞的现象,影响钢结构的稳定性和安全性。然而,BIM技术在复杂钢结构工程运用的过程中,可以利用相关的技术软件对钢结构进行模拟和模型构建,根据模型可以分析钢结构其中是否发生碰撞的现象,若是有可以在没有设计方案出图之前进行及时的整修,这样不仅保证设计方案的准确性,也保证各项施工缓顺利的展开,提升复杂钢结构工程的施工质量【5】。
        
        参考文献:
        [1]雷波,张利.BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用[J].山东工业技术,2019(06):127.
        [2]王江斌.BIM技术在钢结构工程中的应用[J].城市建筑,2019,16(02):125-126.
        [3]熊维.新时期BIM技术在钢结构工程中的应用探讨[J].现代物业(中旬刊),2018(11):53.
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