探究BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

孫瑞波

摘 要：BIM技術(shù)是現(xiàn)代建筑施工中的關(guān)鍵技術(shù)類型，將傳統(tǒng)建筑設(shè)計由多維化過度，并能夠應(yīng)用于整個建筑的生命周期，對推動建筑功能性與服務(wù)性具有積極的作用。鋼結(jié)構(gòu)工程施工中，利用BIM技術(shù)可創(chuàng)造可觀的施工效益。但是，實(shí)際的應(yīng)用中，確實(shí)存在軟件掌握不良和應(yīng)用效果不佳的問題，制約鋼結(jié)構(gòu)工程施工的效率和質(zhì)量改善，亟需改進(jìn)與完善。基于此，本文結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)建筑工程為例，分析BIM技術(shù)的具體應(yīng)用。

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

1 引言

鋼結(jié)構(gòu)工程是現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)類型，在改善建筑結(jié)構(gòu)性能的基礎(chǔ)上，可以提升建筑的抗震性能和施工效率。借助BIM技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對鋼結(jié)構(gòu)工程施工的管控，推動鋼結(jié)構(gòu)工程施工效率提升、成本降低。分析BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用，旨在改善鋼結(jié)構(gòu)工程施工效果、規(guī)避隱患，確保項(xiàng)目在工期內(nèi)完成。

2 BIM技術(shù)概述

BIM的全稱是建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）。該應(yīng)用技術(shù)主要是以建筑工程項(xiàng)目的各相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立建筑仿真模型，通過數(shù)字化信息仿真技術(shù)將建筑仿真模型呈現(xiàn)出來。該應(yīng)用技術(shù)在使用過程中，具有較強(qiáng)的協(xié)調(diào)性、可視性與模擬性，能較好地滿足建筑施工在各個環(huán)節(jié)中的推進(jìn)與實(shí)施，因此，廣受相關(guān)行業(yè)以及工程師的青睞。近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)與現(xiàn)代化信息技術(shù)的快速發(fā)展，人們不斷地對BIM技術(shù)進(jìn)行深入研究，使其得到了快速發(fā)展，成為繼CAD技術(shù)后在建筑行業(yè)內(nèi)的第二次科技革命。建筑工程在推進(jìn)過程中，由于需要投入大量的人力與物力，因此，存在一定的難度，為了避免失誤與風(fēng)險的產(chǎn)生，相關(guān)部門大力鼓勵在建筑的建設(shè)過程中使用BIM技術(shù)。另外，為了在今后的發(fā)展過程中緩解資源壓力，我國相關(guān)部門大力倡導(dǎo)綠色建筑，大力支持信息化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鼓勵建筑行業(yè)加大對BIM技術(shù)的投入使用以及研究創(chuàng)新的力度，由此可見，BIM技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中具有重要的作用。

3 BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

3.1 建立模型

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，同時也對項(xiàng)目的后期管理和施工統(tǒng)計提供有價值的資料。

3.2 模型的校正與維護(hù)

利用BIM技術(shù)在整體施工過程中的應(yīng)用，能夠更為便捷與細(xì)致的發(fā)現(xiàn)出各個施工階段內(nèi)，原有設(shè)計模型與實(shí)際施工中有差異的部分，便于建筑模型的隨時校正與維護(hù)，以此確保構(gòu)建出的建筑模型與實(shí)際施工結(jié)構(gòu)高度吻合。

3.3 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(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)制作和施工時的精準(zhǔn)程度。

3.4 圖紙內(nèi)容會審

在應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行建模的鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目中，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)對建模內(nèi)容等進(jìn)行整理并做出圖紙會審記錄。記錄的內(nèi)容應(yīng)做到既包含模型建立過程中所記錄出的圖紙問題，又涵蓋綜合性的碰撞檢測報告等。同時，應(yīng)通過BIM技術(shù)的輔助應(yīng)用，進(jìn)行圖紙會審的輔助工作，如此便可消除以往圖紙會審作業(yè)中的局限性劣勢，并由此促使圖紙會審的質(zhì)量與工作效率等得到顯著提升，并且，由于全新圖紙會審模式的應(yīng)用，也將更為容易的發(fā)現(xiàn)出圖紙中所存在的問題，進(jìn)而降低施工中的資源損耗，促進(jìn)施工效率的顯著提升。

3.5 工程量的統(tǒng)計和投標(biāo)的展示

在BIM模型中，所蘊(yùn)含的數(shù)據(jù)信息眾多，隨著各種高精度BIM模型的建立，便可促使鋼結(jié)構(gòu)工程中所應(yīng)用構(gòu)件的工程量信息被準(zhǔn)確讀取與分析，且以此為后續(xù)的清單整理與備送貨等流程提供出合理的統(tǒng)計依據(jù)。通過此種模式的實(shí)施，不僅能夠極大的降低人工操作錯誤的生成幾率，更能依照特定模塊進(jìn)行工程量的細(xì)致統(tǒng)計，使工程項(xiàng)目逐步趨于自動化模式。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)計理念進(jìn)行把握，了解施工過程中項(xiàng)目設(shè)計的要求。

3.6 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。

3.7 信息標(biāo)注管控與測量定位

通過BIM技術(shù)，將實(shí)際測量出的數(shù)據(jù)結(jié)果以條形碼或二維碼形式體現(xiàn)，以此便于管理人員及監(jiān)理人員等，通過掃碼環(huán)節(jié)準(zhǔn)確掌握鋼結(jié)構(gòu)工程的施工進(jìn)度、質(zhì)量以及構(gòu)件所需安裝的實(shí)際位置等。同時，依照BIM技術(shù)與全站儀等儀器設(shè)備的結(jié)合，能夠精準(zhǔn)確定構(gòu)件位置，并以此空間坐標(biāo)為依據(jù)進(jìn)行放線作業(yè)。

3.8 安全與質(zhì)量的協(xié)同管理

從安全防護(hù)角度分析，應(yīng)構(gòu)建起安全防護(hù)組，且通過實(shí)際施工進(jìn)度需求，在鋼結(jié)構(gòu)模型中進(jìn)行防護(hù)位置與防護(hù)設(shè)施制定，如基坑防護(hù)、洞口防護(hù)以及樓層臨邊與樓梯邊防護(hù)等。其中所涉及到的材料與構(gòu)件應(yīng)用等，可通過工程量統(tǒng)計予以達(dá)成。同時，由于智能化技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段在建筑工程中所實(shí)施的BIM技術(shù)，通常能夠與手機(jī)移動終端進(jìn)行連接，如此便可通過在管理平臺中上傳鋼結(jié)構(gòu)模型，使手機(jī)移動終端的用戶能夠?qū)崟r獲取到同步共享的數(shù)據(jù)信息。而將此種模式應(yīng)用于安全與質(zhì)量管理環(huán)節(jié)，則可將出現(xiàn)安全隱患及質(zhì)量問題的位置通過上傳圖片與報告，通過遠(yuǎn)程操作的模式實(shí)現(xiàn)了對安全與質(zhì)量問題的管理。

3.9 精算比對及成本控制

利用BIM技術(shù)的模型量與實(shí)際量等方面的對比作業(yè)，便可進(jìn)一步分析出由此產(chǎn)生的偏差因素及偏差值，使偏差的糾正過程由最終控制轉(zhuǎn)變?yōu)闀r效控制。同時，通過BIM軟件分析后所制定出的工程量、工程方案以及工程成本等，也將更加的貼近于實(shí)際施工內(nèi)容，應(yīng)用此種模式，便可對施工中所涉及到的人力成本、物力成本以及其他成本投入等做出更為細(xì)致的成本管控。

4 結(jié)語

綜上所述，在鋼結(jié)構(gòu)工程中對BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以有效的對施工設(shè)計和施工程序進(jìn)行精細(xì)化的分類，在設(shè)計和檢測過程中相比于傳統(tǒng)技術(shù)有著明顯的進(jìn)步，同時，該技術(shù)的應(yīng)用還可以有效提升鋼結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)效果和施工效率。通過在鋼結(jié)構(gòu)工程中更廣泛的使用BIM技術(shù)，可以優(yōu)化在鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目實(shí)施中的設(shè)計和計算，從而做到對鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目的優(yōu)化管理。

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