朱敏敏 王 伟

(浙江建设职业技术学院，浙江 杭州 311231)



基于BIM技术的建筑结构教学

朱敏敏 王 伟

(浙江建设职业技术学院，浙江 杭州 311231)

论述了建筑结构课程中应用BIM技术的必要性，根据建筑结构课程的教学特点，选择了相应的节点和构件，阐述了利用BIM技术进行教学界面设计的方法，指出BIM模型辅助教学，使学生能够直观的理解平法制图规则和节点构造。

建筑结构，BIM技术，三维模型，节点

0 引言

目前“大学生过剩”与“技工严重缺乏”冰火两重天的反差格局一直困扰多省的企业。市场需求促进人才需求，也促进了教育培训需求。2014年年初，国务院出台关于引导一批普通本科院校向应用型高校转型的政策[1]。在这种社会需求下，高职院校在教学上应摆脱以往单纯依靠理论教学的局面，增强学生对实际工程的直观了解，培养符合企业要求的应用技术型人才变得尤为重要。

1 BIM技术在建筑结构课程中应用的必要性

鉴于建筑工程类高职学生的培养方向是施工现场的技能型人才，“建筑结构施工图识读”便成为建筑结构课程的教学重点。传统的教学是根据《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》的讲授教学，这对于复杂的建筑工程设计来说略显苍白；而学生现场实习易受现场条件和施工条件的限制，不能完全将学校所学的理论与实践联系起来[2]。

国家住房和城乡建设部在《十二五建筑业信息化发展纲要》中提出，“十二五”期间将基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用[3]。基于BIM(建筑信息模型)技术的教学在全球范围内得到越来越多的重视和应用[4]使建筑结构施工图的教学有了很大程度上的变化。这种变化主要体现在教学的实现形式上，它以三维立体模型形式体现立体的建筑结构节点或构件，使学生直观的理解各种构造。三维模型不仅可以模拟具体构件或节点，还可以隐藏混凝土轮廓线、箍筋、梁柱纵筋，使学生对构件和节点中的具体钢筋的理解难度大大降低。

2 建筑结构节点和构件整理

目前高职院校建筑结构施工图的教学主要是对11G101-1混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图的讲解，然后学生根据对图集的理解画出一个实际工程中的构件的钢筋分离图。所以本文在整理时，将材料分为以下两部分。

2.1 选择图集中的节点详图

根据教学要求选择图集中所要转化成三维模型的节点详图，并对所选详图作一定的修改以方便教学，而不是一味的照搬图集。本次选择的节点汇总如表1所示。

表1 选取节点汇总

以选取的剪力墙“转角墙墙身水平钢筋”构造为例，图集的表示如图1所示。从图1中可以看出图集的转角墙墙身水平钢筋搭接只给出了平面图，学生要理解这个节点的钢筋做法需要较强的空间想象能力，仅通过看图集和听课很难理解。

2.2 选择一根实际工程中的梁

根据教学流程，学生对图集的节点有一定认识之后，便要画一根实际工程中梁的钢筋分离图。这个过程从难度上更进了一步，所以更需要建立一个三维模型方便学生直观的来学习。为了简化说明，本文选择了较简单的一跨梁，如图2所示。

3 基于BIM技术的教学界面设计

对结构节点和构件整理后，便可以运用BIM软件将对应的CAD文件转换成3D模型文件。3D模型完全按照工程实际建成。为了突出模型的重点内容，设置了可隐去次要部分的按键。

3.1 节点详图转化成空间模型

根据前文所选的35个节点，分别将其转化为空间模型。现以图1中转角墙为例，简述转化过程。节点转角墙的教学难点在于外侧水平筋在一侧墙体内的搭接规则，故在建立模型时要突出这部分的钢筋搭接，如图3所示。

3.2 实际工程梁转化成空间模型

相对于构件节点，具体一根梁的教学要复杂的多，涉及的知识点也较复杂，所以更需要一个完善的模型来辅助教学。根据上文的单跨梁，其三维模型如图4所示。在已有图集和课件的基础上教师结合该三维空间模型，通过对模型的缩放、平移、旋转等操作可以使学生较直观的理解知识点。

4 结语

本文介绍了采用BIM技术来辅助建筑结构教学的方法。通过空间模型辅助教学，使学生能够直观的理解平法制图规则和节点构造。

虽然本文对BIM技术应用到建筑结构教学做了初步的尝试，但是各个节点的运行界面是单独运行的。如何将多个节点和构件放到一个运行界面中是今后研究的方向。

[1] 国务院.国务院关于加快发展现代职业教育的决定[Z].2014.

[2] 李伟平.基于BIM(建筑信息模型)技术的历史街区综合安全研究[D].天津:天津大学，2012.

[3] 郝 丽.我国BIM技术应用现状分析与推广措施研究[Z].四川建筑科学研究院，2014.

[4] 张春霞.BIM技术在我国建筑行业的应用现状及发展障碍研究[J].建筑经济，2011(9)：96-98.

On architectural structure teaching based on BIM technique

Zhu Minmin Wang Wei

(Zhejiang College of Construction, Hangzhou 311231, China)

The paper indicates the necessity for adopting BIM technique in the courses of architectural structures, selects respective nodes and components according to the teaching features for the courses, and illustrates the BIM technique can be used for the teaching interface design, and points out the BIM-aided teaching can have the direct understanding of the plane mapping rules and node components.

architectural structure, BIM technique, 3D model, node

1009-6825(2016)12-0250-02

2016-02-15

朱敏敏(1986- )，男，硕士，工程师； 王 伟(1960- )，男，高级工程师

G642.0

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