房屋建筑结构施工中BIM技术应用

发表时间:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷第9期   作者:丁卫强
[导读] 将BIM技术应用在房屋建筑结构施工中
        丁卫强
        北京城建五建设集团有限公司    100029

        摘要:将BIM技术应用在房屋建筑结构施工中,不仅可以有效地保证建筑施工的质量与进度得到提升,同时可以有效地节约建筑成本,减少污染,真正构建绿色建筑。

关键词:BIM技术;建筑结构;应用

1.BIM技术概述
        BIM技术主要是基于建筑信息构建数字信息模型的一种信息技术。通过BIM技术可以将建筑相关的数据信息进行整合,同时对建筑工程施工中的各项信息进行分析,进而形成数字信息模型,可以对整个建筑工程形成仿真的模型。BIM技术的主要特点是可观性、协调性、模拟性、可优化性以及可出图性。
        由于BIM技术的特性可以将建筑施工的情况以及施工人员的调配方案进行呈现,还可以将建筑施工过程中容易发生碰撞的部位进行调整,同时可以有效地对施工环节进行规划,做好各个施工环节的承接工作。还可以将施工过程进行模拟,从而对施工方式进行改善。并且通过BIM技术可以出图纸,将建筑施工的重点进行标注,从而选择适合的建筑施工方式。最重要的是BIM技术可以对于形成的建筑模型进行风险分析,从而保证建筑施工的安全性、可靠性,避免建筑施工中可能发生的意外。

2.BIM技术在建筑结构模型中的应用情况
        随着科技进步,可以说BIM技术目前应用的非常广泛,为了响应国家的发展政策和长期以来的可持续发展道路上,我们对BIM技术在建筑设计上可以采取绿色发展的道路,从实施过程中来体现该技术的效果和应用方针。

2.1构建整体结构模型
        在建筑结构设计过程中,很多建筑机构采取BIM技术的应用,构建比较完整的建筑整体模型,从最基本的梁、板、柱及其一些基础构建上为建筑提供帮助,俗话说:基础结构是展开建筑的根本来源,在这个过程中整体的结构模型是需要专业的流程进行的,从建筑定义到一些与实体的管理上再到墙体的结构上,形成关联。

2.2构建部分结构模型
        在BIM技术上,它对建造信息的内容相对比较省力,首先是在力学性能上,对墙体结构与内墙和外墙之间的关系有着直接的影响,通过模型之间的联系来决定多层材料之间的结构,其次,就是掌握成本与材料的属性,在这个过程中对建筑材料的了解需要有详细的报告,利用材料之间的实体和材料层集合实体进行模型定义,这样可以有效的对建筑构建部分的结构模型进行细节划分,在施工中避免差错。

2.3构建关联性结构模型
        在进行建筑结构设计时,必须重视各个个体间的关联性,然而BIM技术的构建恰恰可以准确的和直观的为建筑关联性进行结构模建,首先,对于没有对称的关联体,要通过对主实体存在的关系,将其进行改造,然而在这个过程中可以通过BIM技术将其不对称的进行修复;其次,以洞口和墙体为主,在这个环节可以对墙体上不符合的条件,进行匹配合适的墙体和洞口,把匹配的条件依次进行实体关联关系,由此可知,利用洞口关联实体,主要指的两个实体之间存在着关联的关系,任何实体都无法改变的,比如常用的梁柱,在这个结构模式上要想利用进行关联就要调整实体之间的关系,将其进行相应的调整。

3.BIM立面结构施工设计效果图

        建筑立面的设计是一项综合的复杂工程,既要考虑所选用材料的特性、结构承载力,又要考虑其建筑主体的关联性。建筑外部的结构形式是钢筋混凝土结构体系,在其外部表皮中置入框形元素,其结构的承载能力在BIM技术的介入下,可以较为精装的计算出,即精准地计算出外部框形的尺寸大小、建筑框形细部与建筑主体结构之间的交接细节,为后续建筑立面的实施提供一种相对比较标准化的流程与指导,避免在施工过程中过多的调节。

5.BIM技术应用下结构抗震性设计效果图

        BIM技术在房屋结构施工中的程序性起到关键作用,即让项目有条不紊的进行着。在施工项目管控过程中,运用BIM技术先对整体的构架进行划分。建筑结构外包立面的材料之间也具有明确的序列性,先对建筑结构施工进行搭模与组合,然后等主体结构施工完成之后进行外立面构造,比如幕墙的上墙等。同时,在建设过程中,都把BIM作为施工的标准化过程进行建设,计算好工程的每一步目标与计划。

7.建筑细部构建BIM应用设计效果图

        钢结构是房屋建筑结构中比较常用的一种结构形式,但是比普通的钢筋混凝土施工要复杂的多,因此需要再施工过程中借助BIM技术进行建模分析。其用两根相同的钢柱进行支撑,然后用两根钢索进行交叉连接形成网状的结构体系,这样结构体系可以通过BIM计算出较小的用钢量以及承载的上限,对于建筑施工过程中也有较好的把握以及指导,也能够减少钢材成本的浪费,实现建筑承载与形式的美感。

结语
        随着现代建筑构造标准化的推进,BIM技术越来越被广泛引用到建筑施工过程中,一方面是因为建筑施工过程是比较复杂且综合的,通过BIM技术可以预先了解施工过程中的难点,减少建筑施工中容易出现的误差,保证施工项目能够顺利进行;另一方面是因为在对成本把控上,以及建筑构造之间的连接与组合方面,BIM技术可以利用三维化的优势进行直观比较,做到减少材料的浪费同时又能兼顾建筑的实用性与美感需求。

参考文献:
[1]张利伟.基于BIM技术的建筑工程结构设计中的应用分析[J].山东工业技术,2015(16):82.
[2]李华峰,崔建华,甘明,等.BIM技术在绍兴体育场开合结构设计中的应用[J].建筑结构,2013(17):25-27.
[3]张顺宇.BIM技术在建筑改造结构设计中的应用初探[J].中国勘察设计,2014(11):29-33.
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