彭德望

摘要：在鋼結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用BIM技術(shù)可以很好的解決現(xiàn)階段工程中存在的相應(yīng)問題，在提高工程質(zhì)量方面有著十分重要的作用。通過對BIM的定義進(jìn)行簡述，對鋼結(jié)構(gòu)工程的特點進(jìn)行介紹，分析鋼結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用BIM技術(shù)的實際意義和具體應(yīng)用，為其他相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)項目運用BIM技術(shù)進(jìn)行深化設(shè)計，提高鋼結(jié)構(gòu)工程效率和質(zhì)量提供一定參考價值。

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

在工程項目中應(yīng)用BIM技術(shù)可以從根本上對建筑生命周期的規(guī)范方面、設(shè)計方面、施工方面、維護(hù)管理方面等各階段系統(tǒng)之間存在的信息斷層進(jìn)行消除，方便工程項目中管理機(jī)構(gòu)對整個工程進(jìn)行準(zhǔn)確的分析計算和項目管理。我國現(xiàn)階段信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑工程信息化、工業(yè)高度化也斷的進(jìn)步，在當(dāng)下高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)支持下，信息化在建筑業(yè)的普及應(yīng)用越來越廣泛，對于建筑信息化的發(fā)展，便需要相關(guān)人員投入更多的精力去進(jìn)行發(fā)展。

一、鋼結(jié)構(gòu)工程的特點

首先，由于鋼結(jié)構(gòu)工程所使用的鋼材具有強(qiáng)度高、塑性和韌性好的特點，從而使得鋼結(jié)構(gòu)相比較于用混凝土、磚石和木材等建筑材料建造的其它結(jié)構(gòu)，特別是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的重量要輕許多，尤其在大面積和大跨度的結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)工程的這一特點較為明顯其次，由于鋼結(jié)構(gòu)工程所使用的鋼材相比較其它材料，內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較均勻，使得其在結(jié)構(gòu)中的受力情況與計算模型比較接近，這樣就有利于人們對鋼結(jié)構(gòu)的分析與研究，從而使得鋼結(jié)構(gòu)工程相比較于其它結(jié)構(gòu)具有較高的可靠度，最終使其能較好地滿足人們對建筑物的各種功能要求，特別是對建筑物的抗震要求最后，由于鋼結(jié)構(gòu)工程所使用的鋼材目前都已普遍采用工廠化制作，將結(jié)構(gòu)中所需要的構(gòu)件軋制成各種型材，使得其構(gòu)件的尺寸規(guī)格能夠統(tǒng)一，便于人們對構(gòu)件的制作與加工。當(dāng)然，鋼結(jié)構(gòu)也有其缺陷，比如易腐蝕、易銹蝕、耐火性差等，但隨著科技的進(jìn)步，人們正在努力改進(jìn)與克服這些不足與問題，從而使鋼結(jié)構(gòu)越來越具有更高的可靠度。

二、BIM技術(shù)應(yīng)用特點

（一）建立模型速度快

因為所有鋼構(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，同時也對項目的后期管理和施工統(tǒng)計提供有價值的資料。

（二）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)受力實驗，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)驗證輸出數(shù)據(jù)和結(jié)果，判斷鋼構(gòu)件的準(zhǔn)確性能。

（三）軟件自動成圖和細(xì)節(jié)設(shè)計

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間，并且可以更好的提高圖紙精確度。設(shè)計人員在構(gòu)件細(xì)節(jié)節(jié)點處進(jìn)行尺寸初值的輸入，根據(jù)系統(tǒng)中預(yù)設(shè)好的節(jié)點運算運行參數(shù)設(shè)定，通過BIM軟件完成節(jié)點預(yù)設(shè)要求的節(jié)點拼裝工作，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)計的質(zhì)量，使其更符合工程實際情況；還可以通過軟件的自定義節(jié)點工作對構(gòu)件復(fù)雜的空間關(guān)系簡化處理，提高節(jié)點制作和施工時的精準(zhǔn)程度。

（四）工程量的統(tǒng)計和投標(biāo)的展示

因為鋼結(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，在軟件運行通過后再進(jìn)行統(tǒng)計信息的匯總，利用軟件報表輸出功能對輸出信息進(jìn)行核對分類，降低工程計算錯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目設(shè)計理念進(jìn)行把握，了解施工過程中項目設(shè)計的要求。

三、BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

鋼結(jié)構(gòu)工程在保證施工質(zhì)量的同時，施工的效率又較高，使得其在大型工程的應(yīng)用較多，但在普遍應(yīng)用的同時也出現(xiàn)了一些問題，其中鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝精度問題顯得較為突出。例如，鋼結(jié)構(gòu)屋面結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場拼裝的安裝精度將影響工程交驗后的正常使用與維修，如果精度不夠高，將對屋面的防水施工及其施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致屋面產(chǎn)生裂縫而漏水，給屋面的正常使用與維修帶來極大的麻煩。所以，要想使鋼結(jié)構(gòu)在實際工程中得到廣泛應(yīng)用，首先就得解決安裝精度的問題。而BIM技術(shù)的出現(xiàn)，正好可以解決這個問題，BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用能夠達(dá)到精細(xì)化施工的目的，解決安裝精度不足的問題，從而進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)工程的可靠度。

由于鋼結(jié)構(gòu)工程的行業(yè)特點，其現(xiàn)場施工的源頭其實在工廠的構(gòu)件加工，而構(gòu)件的加工本來應(yīng)該是以結(jié)構(gòu)工程師的設(shè)計為標(biāo)準(zhǔn)的。而目前的現(xiàn)實情況是，結(jié)構(gòu)工程師普遍地將深化設(shè)計的工作留給了鋼結(jié)構(gòu)加工企業(yè)去完成，鋼結(jié)構(gòu)加工企業(yè)其實承擔(dān)著“邊設(shè)計、邊加工、邊變更”的角色，這就使得構(gòu)件加工的效率極為低下。導(dǎo)致這種現(xiàn)象存在的原因是，結(jié)構(gòu)工程師生成的分析模型不能直接轉(zhuǎn)化為施工時所用的建筑模型，而BIM技術(shù)從設(shè)計環(huán)節(jié)這個鋼結(jié)構(gòu)工程的源頭上，就可以做到精細(xì)化設(shè)計，從而使結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計的模型能夠直接應(yīng)用于構(gòu)件加工及施工現(xiàn)場的安裝，從而提高整個工程建設(shè)的效率。

另外，BIM技術(shù)在三維建模的基礎(chǔ)上，可以實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的電腦預(yù)拼裝，但這還只是理論模型，無法讓其發(fā)揮作用，起不到控制施工質(zhì)量的目的。人們想到了用測量儀器對實際構(gòu)件進(jìn)行實物測量，并將實測數(shù)據(jù)輸入三維建模軟件，形成實測模型，然后將其與理論模型進(jìn)行比對，檢驗實際構(gòu)件是否滿足設(shè)計要求。這樣就達(dá)到了預(yù)先精細(xì)化檢驗鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量的目的，保證最終構(gòu)件完全符合現(xiàn)場安裝的要求，從而達(dá)到控制施工質(zhì)量的目的。

四、結(jié)束語

BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用，可以實現(xiàn)精細(xì)化設(shè)計與精細(xì)化檢驗，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技術(shù)一定會給土木工程屆帶來一次徹底的革命。

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