基于bim的建筑结构设计方法的研究

发表时间:2021/9/3   来源:《建筑实践》2021年第40卷第4月11期   作者:白洁
[导读] 由于建筑领域直接关乎社会大众的安危与舒适度,
        白洁
        石家庄市第二建筑设计院   河北省石家庄市   050000
        摘要: 由于建筑领域直接关乎社会大众的安危与舒适度,建筑领域一直处于高速状态进行发展。但在发展速度过快后逐渐发现很多问题,而且这些凭借传统技术无法实现切实处理,这时建筑领域开始将重点放在BIM技术上,只要在建筑结构设计中灵活落实BIM,就能深入其中找出建筑结构之中隐藏的安全风险,在这些风险完全排除后,社会大众的安危就不会受到威胁,建筑舒适度也会有所增长。
        关键词:建筑结构设计;BIM技术;运用
引言
        结构设计是建筑工程项目设计的重要内容,其直接关系着建筑结构应用的稳定性、安全性。新经济形态下,建筑工程获得了快速发展,建筑的结构形式愈发复杂,人们对于建筑结构设计的质量也提出较高要求。依托BIM 技术开展设计工作已经成为建筑结构设计的重要形式,该技术在建立建筑信息模型的基础上,确保了各单元设计工作的有序开展,有效地提升了设计的系统性、科学性。
1 BIM 技术的基本特点
        作为现代工程项目设计的技术支撑,BIM 技术在建立三维数据模型后,实现了工程信息数据的高效利用,有效地保证了建筑结构设计的系统性、全面性。从BIM技术应用过程来看,其应用特点包括:其一,协调性,依托BIM 技术后开展工程设计,能在协调各结单元功能的基础上,减少设计冲突问题的发生,这提升了设计结果的表现效果。其二,模拟性,BIM 技术的模型性不仅表现在其能模拟设计人员设计的建筑结构,而且表现在其能对相关设计问题集进行模拟分析,找出合理解决措施。其三,优化性,建筑工程结构设计包含较多内容,依托BIM 技术可实现各单元的组合优化,确保结构整体的稳定性和安全性。其四,BIM 技术还有可视化和可出图性的特点,这在提升设计效率的基础上,实现了设计人员内部、设计人员及施工人员的快速交流,提升了建筑而机构设计的科学性、系统性。
2 BIM 技术在建筑结构设计中的运用
        浅析工程建筑结构设计作为一项系统软件的工作内容,在具体工作的过程中会产生大量的数据信息,这种类似统计数据的科学研究及区划融合,是工程建筑设计人员关注的难题之一。BIM 技术的运用能够将这一难题进行科学处理,对于工程建筑结构设计中造成的很多数据信息进行合理的筛选与储存。
        2.1BIM 技术在完成结构设计数据可视化中的运用
        BIM 技术是一种应用智能化信息技术的工程建筑设计技术,根据本身信息化的程序流程设计,在实践运用过程中将建筑结构的预制构件根据三维模型的方法形象化的展现给客户,进而合理提高工程建筑设计信息的传送品质。传统式的建筑结构设计过程中,都是根据CAD 等软件开展有关结构工程图纸的绘图工作,这类工作模式下的建筑结构设计难以形象化地展现建筑结构信息,在一定水平上阻碍了客户高效获取信息。而BIM 技术运用下的建筑结构设计,在前期环节便是根据创建的三维实体结构模型开展设计,依靠形象化的建筑及结构展现,协助不同的客户从多个视角获得建筑结构的有关信息,对建筑材料的基础信息和建筑结构平面的合理布局有一个全方位地掌握。在大、中型建筑结构的设计过程中,设计人员会通过动态性的演示,协助客户形象地对建筑结构各位置开展观察,便于设计工作人员挑选出更优的设计方案,并检查结构设计中存在的不足,进而持续提升结构设计的合理性。


        2.2空间设计方法
        科学合理的整体空间规划设计,能够有效提高整个建筑物内结构的设计质量,而对于建筑物内结构的整体空间规划则,主要包括:考虑建筑物的内外室内空间结构分布、建筑物的整体外观等,BIM设计技术能够在充分集合各种建筑工程各种立体数据统计信息的根本基础上,将建筑初步设计时提出的各种建筑立体结构设计方案进行构建,并形成完全可视化的各种建筑立体结构模型,相关工程设计工作人员则不仅可以通过观察各种建筑立体结构模型,对其整体空间规划及资源分布利用情况可以进行科学有效的设计分析,同时还要充分考虑整个建筑工程的整体功能性,进而可以促使进行建筑工程结构的整体空间规划并使设计方案最终达到最佳设计效果。
        2.3建模设计方法
        BIM这项技术本身其实就是一种有效建模设计技术,将其广泛应用于我国建筑工程结构的有效建模设计过程中,则不仅能够有效实现我国建筑工程的三维立体结构模型的有效建模构建,进而能够促进我国建筑工程结构设计技术有效性的大大提高。BIM这种技术应用能够将整个建筑工程结构的整体设计方案从二维立体平面的信息展示设计状态形式转变为了成为三维立体的信息展示设计状态,这样不仅大大提高了整个建筑工程结构的整体可视化展示程度,而且也为所有参与工程设计的建筑相关从业人员自身提供了更为直观的整体建筑结构模型,使得他们不仅能够对整个建筑工程的整体结构设计信息及建筑空间布局设计规划一个更为明确的整体认识。不仅如此,BIM这种技术方案中的碰撞检测技术能够及时发现整个建筑主体结构设计中不合理的部分,并希望能够及时检测并找出其中部分存在的安全问题,相关建筑设计工作人员也希望能够充分利用碰撞检测这种技术手段对整个建筑主体结构设计过程中的存在问题部分进行及时修正,保证整个建筑工程的后期整体设计质量。
        2.4建筑结构性能分析
        建筑结构设计中,要进一步提升建筑结构的性能,需充分关注各个构件的组合情况,并掌握具体的建设需求,这样能确保建筑结构性能设计的科学性、合理性。依托BIM 技术开展建筑结构性能设计需要量以下要素:其一,建筑结构包含了较多的构件,在具体设计中,应重视这些构件的最优排列,由此形成具备较高科学性的建筑结构形式。其二,在完成建筑结构设计中,设计人员应将有关的性能分析数据列入BIM 模型当中,然后对这些数据进行分析,获得初步设计机构的性能分析结果,并结合结构性能对结构中可能存在的问题进行有效分析,找出相应的解决办法。其三,针对建筑结构性能分析后所进行的二次设计,应再次对其稳定性、抗震能力等性能进行设计,满足工程项目建设要求。
        2.5结构设计与其他专业协调
        建筑工程项目设计包含较多的内容,为确保建设设计的整体性,采用BIM 技术开展建筑结构设计时,还需要重视结构单元与其他专业的有效协调。一方面,在工程项目设计初期阶段,应合理使用BIM 技术建立信息共享系统,以此来将涉及的数据、资料纳入BIM 平台,为不同专业设计工作的开展提供有效参考;另一方面,在具体设计中,一旦其他专业设计人员的内容出现了变化,应对系统数据库进行及时更新,以此来确保各专业设计信息的及时性、准确性。此外,在各专业完成项目内部设计后,应重视设计人员与建筑结构设计的组合,以此来发现设计碰撞问题。在碰撞问题检查中,可通过BIM 技术直观化地展示碰撞的具体情况,规范解决碰撞问题,提升建筑整体设计质量。
结束语
        BIM 技术的应用对于建筑结构设计质量具有较大影响。新时代,工程设计人员只有充分认识到BIM 技术在建筑结构设计中的应用优势,然后深化其在建模、空间规划、性能分析、钢结构设计、专业协调设计中的应用,这样才能实现BIM 技术与建筑结构的有效结合,继而提升建筑结构设计质量,促进建筑工程行业的有序发展。
参考文献:
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