基于BIM技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)施工圖設計概述

莫已秋

摘 要：隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，各種新型計算機模擬技術(shù)在建筑設計當中也得到了廣泛的使用，從而使建筑施工與設計得以優(yōu)化，其中BIM技術(shù)因其諸多優(yōu)勢，在建筑結(jié)構(gòu)施工圖設計當中得到了普遍的認可與推廣，該技術(shù)可以在二維圖紙上進行計算機三維模擬建筑物施工過程，是現(xiàn)階段設計發(fā)展的必然趨勢，本文旨在探討B(tài)IM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)施工圖設計當中的具體應用，僅供參考。

關(guān)鍵詞：BIM；質(zhì)量；效率；建筑結(jié)構(gòu)；施工圖設計

1 基于BIM的結(jié)構(gòu)施工圖設計需求

1.1 設計流程

在具體設計期間，相關(guān)設計者應當要對建筑設計圖紙進行深層次的研究，并在此基礎上進行模型設計；在實際設計當中應當明確相關(guān)構(gòu)件與構(gòu)件之間的聯(lián)系，并深度剖析其內(nèi)力；與此同時，還要把結(jié)構(gòu)設計的結(jié)果以最快的速度反饋給相關(guān)設計者，這樣他們才能結(jié)合反饋信息來調(diào)節(jié)建筑設計模型的構(gòu)造與參數(shù)，繼而設計出最為適宜的結(jié)構(gòu)施工圖。顯然這種設計環(huán)節(jié)可以在無形當中保障設計要求分析和設計結(jié)果處于相同的狀態(tài)，同時也促進其設計水平的全面提升。

1.2 模型描述

結(jié)構(gòu)物理模型作為施工圖設計信息模型中的重要組成部分，所以相關(guān)人員應當在充分結(jié)合構(gòu)件關(guān)系的基礎上來對以下幾點進行定義：一是模型的屬性；二是模型之間的關(guān)聯(lián)信息；三是管理信息。從BIM設計軟件的角度出發(fā)來看，結(jié)構(gòu)物理模型信息包含很多內(nèi)容，如構(gòu)建信息、結(jié)束信息等；而屬性信息主要包含以下兩種：一種是材料信息；另一種是內(nèi)里信息；關(guān)聯(lián)信息則充分彰顯出的是構(gòu)建之間的連接關(guān)系等；管理信息則彰顯出的是用戶信息、模型文件信息等。

2 建筑結(jié)構(gòu)的 BIM 應用

2.1 定義結(jié)構(gòu)構(gòu)件

從當前的發(fā)展趨勢來看，IFC體系當中構(gòu)建了與之相匹配的結(jié)構(gòu)模型體系，以便可以準確無誤地對梁、柱等相關(guān)構(gòu)建加以描述。這里將墻體結(jié)構(gòu)構(gòu)件當作論述對象，相關(guān)人員應當先對建筑實體進行定義，然后借助于集合關(guān)聯(lián)實體主動構(gòu)建樓層實體與建筑實體之間的關(guān)系，最終再定義墻體實體，并在此基礎上借助于空間結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)實體促使樓層實體和墻體實體之間達到關(guān)聯(lián)的效果，繼而對墻體模型進行定義。

2.2 定義構(gòu)件屬性

站在客觀的立場來講，BIMO模型包含諸多屬性，如建造信息、幾何等，現(xiàn)階段的IFC 模型可以在無形當中迎合諸多模型構(gòu)建的屬性，對此這里將墻體當作論述對象進行定義關(guān)聯(lián)關(guān)系，同時還要在 IFC 模型中對多層材料進行定義，墻體主要由以下幾個部分一起組成：一是內(nèi)墻抹灰；二是結(jié)構(gòu)層；三是隔熱層；四是外墻面磚等，相關(guān)人員首先需要做的事情就是定義材料屬性，然后借助于材料層集合使用實體、材料分層實體等進行相應的定義，最終還要依賴于材料關(guān)聯(lián)實體主動構(gòu)建墻體材料與墻體的之間的聯(lián)系。

2.3 定義關(guān)聯(lián)關(guān)系

2.3.1非對稱性關(guān)聯(lián)

針對非對稱性關(guān)聯(lián)來說，其一般指兩實體存在主從關(guān)系，相關(guān)人員通過利用修改主實體的方式來調(diào)整實體，但主實體的本質(zhì)不會發(fā)生任何的變化。這里將洞口與墻體當作論述對象，其中洞口依存墻體實體，倘若這時相關(guān)人員將墻體刪除以后，那么洞口也會隨之消失；然而將洞口刪除以后，墻體不會隨之消失，只是將二者之間存在的關(guān)系進行切斷，靈活運用洞口關(guān)聯(lián)實體繼而構(gòu)建洞口實體和墻體實體之間的關(guān)聯(lián)。

2.3.2對稱性關(guān)聯(lián)

就對稱性關(guān)聯(lián)而言，其往往指兩實體存在對等關(guān)系，無論是哪個實體的變化均會對另一個實體的變化產(chǎn)生影響，像柱、梁關(guān)聯(lián)，二者皆是借助于構(gòu)件結(jié)構(gòu)才達到了關(guān)聯(lián)的效果，如果相關(guān)人員在地梁實體進行調(diào)整時，那么與之相對應的柱實體也會發(fā)生適當?shù)淖兓?，繼而調(diào)整柱的關(guān)聯(lián)，反之也是同樣的道理。

3 實現(xiàn)BIM模型的設計

3.1 設計 BIM 模型

針對BIM模型設計環(huán)節(jié)來說，相關(guān)人員不單單要確保其要順應時代的腳步，還要對其技術(shù)的今后發(fā)展予以高度重視，在充分結(jié)合 IFC 羅星結(jié)構(gòu)的基礎上，將目光放在模型的高效性上面，這樣做的目的是為了在BIM模型組織結(jié)構(gòu)當中可以靈活運用IFC模型，充分保障模型的整體水平，也為實現(xiàn)IFC模型文件的順利導出創(chuàng)造有利條件。一般而言，BIM 結(jié)構(gòu)施工圖羅星結(jié)構(gòu)通常包含以下幾個部分：一是屬性定義模型；二是材料信息模型；三是計算結(jié)果模型；四是結(jié)構(gòu)構(gòu)件模型。針對結(jié)構(gòu)構(gòu)建模型來說，其主要是在充分利用面型對象結(jié)構(gòu)的基礎上，把全部結(jié)構(gòu)構(gòu)件都滲透到建筑構(gòu)件當中，像梁、柱等，同時依賴于構(gòu)件關(guān)聯(lián)類積極構(gòu)建結(jié)構(gòu)設計結(jié)果以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的關(guān)系，同時結(jié)合計算結(jié)果類相關(guān)構(gòu)件類存在的耦合關(guān)系，以此來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件和計算結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)建立聯(lián)系。通常情況下，材料信息模型一般涵蓋以下幾種信息：一種是鋼筋材料；另一種是混凝土材料，并在此基礎上結(jié)合材料關(guān)聯(lián)類構(gòu)建結(jié)構(gòu)構(gòu)件和材料屬性的關(guān)系。從屬性定義模型的角度出發(fā)來講，其不單單實現(xiàn)了BIM 核心的動態(tài)擴展，還在無形當中為其提供了與之相匹配的技術(shù)接口，最后結(jié)合屬性定義關(guān)聯(lián)類，促使結(jié)構(gòu)構(gòu)件動態(tài)屬性的概念定義得以順利實現(xiàn)。

3.2 實現(xiàn)系統(tǒng)

相關(guān)人員通過靈活運用以上BIM模型，借助于 Auto CAD二次開發(fā)相應的平臺，以此來實現(xiàn) BIM 建筑結(jié)構(gòu)施工圖的設計，在實際制圖期間不單單要滿足相關(guān)設計要求，還要充分彰顯出設計特征，這樣做的目的是為了促使智能化系統(tǒng)可以準確無誤地模擬工程師制作施工圖紙的整個環(huán)節(jié)，并在此基礎上對相關(guān)設計者的制圖理念以及繪圖步驟進行詳細總結(jié)，這樣就可以衍生出與之相匹配的繪圖程序，然后把錄入設計模型變成相對應的模型信息。針對已經(jīng)開始進行制作的施工圖模型來說，其在 Auto CAD 上可以充分結(jié)合各種制圖環(huán)節(jié)來呈現(xiàn)出施工圖狀態(tài)，同時模型在繪圖施工圖層面上十分成熟，可以開放選擇與應用，同時還可以滿足施工圖顯示模式的變化。通常情況下，施工圖模型的邏輯結(jié)構(gòu)主要包含以下幾個部分：一是應用層；二是模型層；三是接口層；四是數(shù)據(jù)層。就數(shù)據(jù)層而言，其屬于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵來源，主要包含以下幾點：一是 IFC 文件信息；二是圖檔管理信息；三是設計規(guī)則信息；四是BIM 模型信息；五是系統(tǒng)信息。對于接口層來說，其是快速實現(xiàn) BIM 模型物理儲存數(shù)據(jù)的接口，該模型在實際提取的時候能借助于IFC 訪問接口得以實現(xiàn)，另外從BIM數(shù)據(jù)庫至該模型的映射環(huán)節(jié)能夠依賴于BIM 模型訪問接口得以實現(xiàn)，模型層作為BIM系統(tǒng)中重要的組成部分，在充分結(jié)合 BIM 模型優(yōu)勢的基礎上迎合相關(guān)設計要求，應用層屬于BIM的各項應用，不單單可以實現(xiàn)施工圖的科學設計，還具備以下諸多功能：一是進行設計模型和圖檔；二是進行算量統(tǒng)計；三是規(guī)范校驗設計結(jié)果；四是檢查三維模型等。

4 結(jié)語

綜上，BIM技術(shù)的應運而生，為建筑設計事業(yè)帶來了新的發(fā)展空間，不斷完善與優(yōu)化現(xiàn)階段相關(guān)人員的專業(yè)分配和工作流程，使得建筑結(jié)構(gòu)設計正式邁入到三維設計的鼎盛階段?，F(xiàn)階段BIM建筑結(jié)構(gòu)設計環(huán)節(jié)，具有較強的可操作性，其中涵蓋Auto-CAD技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)中存在的問題得以高效處理，迎合了BIM建筑結(jié)構(gòu)的設計要求，同時也在無形當中強化了BIM在建筑結(jié)構(gòu)施工圖設計中的實際應用，顯然這對加快建筑行業(yè)發(fā)展的腳步有著積極的作用。

參考文獻

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