于淑平

摘 要：鋼結(jié)構(gòu)工程由于其行業(yè)特殊性，比如工廠制造與現(xiàn)場安裝管理的難度大、勞動(dòng)強(qiáng)度大以及勞動(dòng)成本大等現(xiàn)實(shí)狀況，使得BIM技術(shù)的應(yīng)用迫在眉睫、但同時(shí)其空間布置以及結(jié)構(gòu)體系的復(fù)雜性，又使得BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用難度較大，所以對BI11I技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用研究很有必要。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；鋼結(jié)構(gòu)；應(yīng)用

1在鋼結(jié)構(gòu)施工中運(yùn)用BIM技術(shù)的重要性

在建筑行業(yè)的快速發(fā)展下，BIM技術(shù)也得到了廣泛的運(yùn)用，并成為了建筑行業(yè)中比較關(guān)注的技術(shù)之一。目前一些企業(yè)已經(jīng)開始對BIM技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，希望找出更大的利用價(jià)值。但是受到軟件功能等方面的影響，在完成有BIM模型建立后還需要借助繪制激活時(shí)CAD圖紙來為工程提供幫助。但是從實(shí)際上來說，這種方法與BIM理念是背離的，也難以發(fā)揮出提升效果的作用。鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)與加工等環(huán)節(jié)之間有著極為密切的聯(lián)系，所以在軟件功能上還是比較成熟的，所以也就可以從在這一層面上來進(jìn)行。其次，從研究中發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)施工管理中的主要問題就是信息傳遞效果上的不足，所以在BIM技術(shù)的參與下，能夠深化好設(shè)計(jì)，完善制造過程，實(shí)現(xiàn)信息上的有效處理，解決現(xiàn)場中存在的管理問題。在鋼結(jié)構(gòu)工程中，企業(yè)承擔(dān)了深化設(shè)計(jì)與構(gòu)件制造的工作，同時(shí)也需要承擔(dān)現(xiàn)場安裝工作等。作為鋼結(jié)構(gòu)工程中的重要環(huán)節(jié)，要做好信息的處理與收集工作。鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的高低直接受到了深化設(shè)計(jì)與精度加工制造等方面的影響，所以在實(shí)際中要求企業(yè)要運(yùn)用好BIM技術(shù)，以此來滿足工程施工建設(shè)管理的要求。

2BIM技術(shù)特點(diǎn)

BIM 是指建筑信息模型，是一個(gè)應(yīng)用平臺，可將建筑工程的整個(gè)生命周期納入到管理過程，借助有效建筑模型模擬，可對具體設(shè)計(jì)部分和施工部分進(jìn)行控制，并完成碰撞檢測、能耗分析和施工問題模擬。并根據(jù) BIM 技術(shù)展示出的問題，實(shí)現(xiàn)對建筑工程問題的處理，從而達(dá)到提升建筑工程整體可靠性的目的。

2.1三維動(dòng)態(tài)模型

三維建筑信息模型是建筑行業(yè)的第三次革命，通過模型直觀的反映出建筑全貌、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和建筑特點(diǎn)，將二維平面轉(zhuǎn)化為三維空間，這在項(xiàng)目管理前期的項(xiàng)目策劃階段和施工階段以及后期運(yùn)維階段的作用都非常大。通常施工現(xiàn)場人員在拿到施工圖之后，經(jīng)過研讀圖紙中各種線條繪制所表達(dá)的內(nèi)容，只能在大腦中將平面圖紙進(jìn)行拉伸還原三維的結(jié)構(gòu)原貌。利用BIM技術(shù)提供的可視化三維信息模型可高效解決在項(xiàng)目決策及施工組織設(shè)計(jì)階段中容易忽視和判斷錯(cuò)誤的關(guān)節(jié)施工節(jié)點(diǎn)，也大大降低了技術(shù)交底時(shí)的時(shí)間成本。

2.2動(dòng)畫仿真模擬

動(dòng)畫仿真模擬是BIM技術(shù)一大特色功能，不僅可以模擬項(xiàng)目建筑的施工過程，而且涵蓋了項(xiàng)目施工管理從初步設(shè)計(jì)到后期啟用和運(yùn)維階段全過程的仿真模擬。在項(xiàng)目施工準(zhǔn)備階段進(jìn)行4D動(dòng)畫模擬，也就是三維模型再加上項(xiàng)目的進(jìn)度時(shí)間，根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)模擬實(shí)際施工，制定更加合理的施工方案。在4D模擬的基礎(chǔ)之上加入成本、預(yù)算的信息，形成5D模型，對項(xiàng)目全生命周期進(jìn)行成本控制；運(yùn)營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式。

2.3整合優(yōu)化

BIM技術(shù)可以做到將建筑項(xiàng)目中各專業(yè)設(shè)計(jì)，材料生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸，施工，運(yùn)維等階段整合并進(jìn)行不斷地優(yōu)化調(diào)整。在信息化時(shí)代下由BIM進(jìn)行的大數(shù)據(jù)優(yōu)化比起傳統(tǒng)人為管理和協(xié)調(diào)更加有效、快捷。

3鋼結(jié)構(gòu)工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用

我國現(xiàn)階段建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)能力和施工技術(shù)都逐漸成熟，隨著鋼結(jié)構(gòu)工程形式的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，建筑工程中對于使用鋼結(jié)構(gòu)的功能要求也逐漸復(fù)雜。工程建筑的施工規(guī)模不斷增大，結(jié)構(gòu)整體形式越發(fā)復(fù)雜，這使得工程項(xiàng)目施工的安裝管理工作越來越困難。并且在鋼構(gòu)件制作和連接過程中，經(jīng)常會因?yàn)楦鱾€(gè)部門在設(shè)計(jì)和施工過程中的不及時(shí)溝通，往往會造成構(gòu)件制作不合理需要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)修改的情況；同時(shí)因?yàn)樵诠こ讨屑夹g(shù)人員要確保圖紙信息和工程設(shè)計(jì)方案的一致性，需要對圖紙上的每個(gè)信息進(jìn)行核對檢查，導(dǎo)致總體工程任務(wù)量變大。鋼結(jié)構(gòu)工程中通過對BIM技術(shù)信息共享、數(shù)據(jù)檢測功能的應(yīng)用，可以很大程度上對工程的整體效率進(jìn)行提升，并且可以在一定程度上對工程項(xiàng)目管理方法進(jìn)行改善，而鋼結(jié)構(gòu)工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用有以下幾方面特點(diǎn)。

3.1建立模型速度快

因?yàn)樗袖摌?gòu)件使用的材料、所處位置、選用的截面形式和構(gòu)件部位加工的信息都儲存在鋼構(gòu)件數(shù)據(jù)庫中，所有BIM技術(shù)使用過程中會采用三維模型的方式進(jìn)行模型建立，為施工人員提供構(gòu)件組合成體，方便施工人員對構(gòu)件的安裝，同時(shí)也對項(xiàng)目的后期管理和施工統(tǒng)計(jì)提供有價(jià)值的資料。

3.2通過三維模型進(jìn)行整體分析

通過對模型施加合適的外部荷載，對建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力實(shí)驗(yàn)，結(jié)合軟件分析后的數(shù)據(jù)進(jìn)行文本結(jié)果和相關(guān)圖像輸出，對建筑結(jié)構(gòu)合理性進(jìn)行判斷。而且應(yīng)用不同類型的BIM軟件可以對輸出結(jié)果進(jìn)行多方面對接分析，經(jīng)過技術(shù)人員反復(fù)驗(yàn)證輸出數(shù)據(jù)和結(jié)果，判斷鋼構(gòu)件的準(zhǔn)確性能。

3.3軟件自動(dòng)成圖和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

技術(shù)人員利用系統(tǒng)中的圖紙管理器對全部施工圖紙進(jìn)行類別、功能和用途的快速分類，方便繪制人員對全部工程圖紙進(jìn)行管理。這樣可以大大減少繪圖人員繪圖時(shí)間，并且可以更好的提高圖紙精確度。設(shè)計(jì)人員在構(gòu)件細(xì)節(jié)節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行尺寸初值的輸入，根據(jù)系統(tǒng)中預(yù)設(shè)好的節(jié)點(diǎn)運(yùn)算運(yùn)行參數(shù)設(shè)定，通過BIM軟件完成節(jié)點(diǎn)預(yù)設(shè)要求的節(jié)點(diǎn)拼裝工作，通過軟件對模型細(xì)節(jié)進(jìn)行不斷加工處理，提高模型細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，使其更符合工程實(shí)際情況；還可以通過軟件的自定義節(jié)點(diǎn)工作對構(gòu)件復(fù)雜的空間關(guān)系簡化處理，提高節(jié)點(diǎn)制作和施工時(shí)的精準(zhǔn)程度。

3.4工程量的統(tǒng)計(jì)和投標(biāo)的展示

因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)工程中使用的原材料種類繁多，需要對截面形式和構(gòu)件類型進(jìn)行區(qū)分。使用人員可以在建模初期對模型進(jìn)行相應(yīng)工程量的分析，在軟件運(yùn)行通過后再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)信息的匯總，利用軟件報(bào)表輸出功能對輸出信息進(jìn)行核對分類，降低工程計(jì)算錯(cuò)誤率和工程匯總工作的工作量。另外BIM信息共享功能的應(yīng)用，可以方便招投標(biāo)雙方更好的對工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)理念進(jìn)行把握，了解施工過程中項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求。

3.5碰撞實(shí)驗(yàn)的檢測

鋼結(jié)構(gòu)工程中節(jié)點(diǎn)復(fù)雜多樣，在進(jìn)行實(shí)際施工過程中難免會因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)的原因產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)零件之間的碰撞和混凝土組合部分與管道搭接時(shí)發(fā)生的碰撞。通過使用軟件中模型的碰撞檢測功能，可以在施工之前對建筑工程整體節(jié)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)的安裝進(jìn)行科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)布置，通過軟件的模擬實(shí)驗(yàn)功能可以對整體工程中節(jié)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理性的檢測，保障工程實(shí)際施工中不會出現(xiàn)構(gòu)件相互碰撞的問題，加快工程整體施工安裝效率。

4結(jié)語

BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化設(shè)計(jì)與精細(xì)化檢驗(yàn)，從而保證了精細(xì)化施工，再加上BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程管理上的應(yīng)用，使得鋼結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)效率得到了進(jìn)一步的提升隨著BIM技術(shù)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用和普及，BIM找術(shù)一定會給工程領(lǐng)域帶來一次徹底的革命：

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（作者單位：中建二局安裝工程有限公司）