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关于建筑结构设计中BIM 技术的应用探究

2019-11-29张翠翠刘传苍

建材发展导向 2019年19期
关键词:结构设计建筑工程结构

张翠翠 刘传苍

(山东摩天建设集团有限公司,山东 济宁 272000)

在实施建筑结构设计过程中,要清楚认识到BIM 技术应用的作用和意义,并充分发挥BIM 技术优势,从而在建筑结构设计过程中能够进一步提升设计的水平和质量。有效发挥相关软件工具的作用,优化各项参数信息,便于从业人员对结构模型进行分析,有效提升建筑结构设计水平,为整个工程建筑质量提供有效保障。

1 BIM 技术概述

现阶段,在我国建筑工程不断发展的今天,建筑工程规模逐渐扩大。随着建筑工程结构的不断繁杂,外部形体也开始朝着多样化方向发展,人们对建筑物结构安全性能要求也越来越重视。因此,随着建筑工程项目中信息数据量的不断增加,这些信息是建筑工程单位的重要数据资源,有效合理的对其掌握和利用,不仅有效缩短工程建设工期,可以有效节约建筑工程建设资金。可以有效保证建筑工程施工的安全以及质量标准。由此可见,BIM 技术在建筑工程结构设计中占有很大的优势,也被建筑和行业人员得到一致认可,才得以广泛应用。控制好建筑工程建设成本,合理规范地处理建筑工程项目中的各种有效信息,按时完成建筑工程工期的同时,在建筑工程中及时发现问题及时采取有效地应对措施,为避免整个工程项目建设受到影响而努力。因此,整体建筑工程施工要全面对信息进行有效管理控制,为建筑工程结构设计提供有效的数据支持。而建筑工程结构设计具有非常重要的核心地位,是整个建筑工程项目的信息源头,更是BIM技术所重视的关键内容。BIM 技术作为建筑工程结构设计行业的重要技术,使二维技术向三维技术方向转变,BIM 技术作为整个建筑行业的信息革命正在展现出无限生机与活力。

2 建筑结构设计的基本概念

建筑结构设计,顾名思义,是指广泛的应用于建筑行业,以建筑结构为对象,进行合理化设计。建筑结构设计,可以具体的划分为内部结构设计及外部结构设计,前者主要侧重于内部空间的布局设计,以达到内部空间合理化运用的目的;而后者则侧重于建筑结构的外观设计,以便达到美观、环保的目的。建筑结构设计的整个过程大致可以划分为三大阶段,即结构方案设计阶段、结构计算阶段,施工图设计阶段,这三大阶段缺一不可,贯穿于建筑结构设计的始终,每一阶段都要进行严谨的把控,才能够保证建筑结构设计严谨、科学、合理,实现建筑成本最小化,建筑结构安全最大化。

3 BIM 技术在建筑结构设计中的主要功能

3.1 协同设计功能

协同设计功能是BIM 技术的主要功能之一,对于建筑结构设计来说,使用BIM 技术能够建立起建筑的数据模型以及能够为与建筑业相关的人员提供信息平台,让他们及时得到对自己有用的信息,比如建筑过程中如果遇到某些问题就可以通过这个平台所提供的信息解决自己遇到的问题。同时BIM 技术还能够进行自动检测,使各构件之间能够有效的相互作用和组合。另外,BIM 技术还可以将不同部门、不同专业的内容进行有目的地转换,进而达到协同设计。

3.2 信息集成功能

在建筑结构设计工作中,传统的建筑结构设计模式可能需要对设计者有更为严格的要求,如需要设计者熟悉各个图纸的细部构造,才可以了解建筑详细资料信息,这样既耗费时间和精力,同时又降低了工作效率,相反,BIM 技术的应用为我们提供了颇多帮助,它能够在构建建筑信息模型的基础上,对建筑设计过程中所用到的所有数据资料等进行整合,从而成为一个统一的数据库,使设计人员在后期的设计中,可以随时调取,选择适合的方法,灵活使用,更为方便快捷,设计者也可精确的了解并掌握每个环节的情况,实时调整,这样不仅提高了工作效率,而且还保证了工作的正常施行,是值得提倡的。

3.3 一体化和三维化功能

BIM 技术从本质上讲具备三维化功能,这可以满足建筑设计的基本要求,通过这种技术不仅可以设计出建筑的三维立体模型,而且还能将具体的建筑结构在三维模型中进行明确展示,这为建筑程序设计人员提供了可以准确设计和合理规划的平台,让其可以更加方便地观察建筑工程,并且在观察的过程中能够及时的发现存在的问题或者说不足,进而采取相关的、有效的解决措施,最终提升整个建筑设计的质量。

4 BIM 技术在建筑结构设计中的应用实践

4.1 建筑结构性能分析

众所周知,对建筑结构进行设计并不是单纯的对建筑各部分进行排列就能完成的,它需要对建筑当中的各项内容进行有机的组合,以此来保证建筑各部分的相互支持,为了使建筑结构能够具有较高的抗震性和牢固性,就必须要对建筑结构性能进行全面的分析,但这往往需要相关人员针对各项数据进行多次的计算,除了要消耗大量时间以外,还很难保证结构分析的准确性。而通过BIM 技术,可以将建筑信息模型的相关数据导入其中,从而将分析工作快速完成,根据分析结果对设计当中的缺陷问题进行优化,能够有效提升建筑结构设计的质量。

4.2 在建筑结构协同中的作用

BIM 技术能快速提升建筑结构设计过程中专业的协调性,提升设计效率,在对数据进行汇总整理的同时能有效激发BIM 技术的优势。在应用BIM 技术时,应重点强调建筑数据的共享和交流,提主要体现在两个方面。首先,不同地区在进行建筑结构设计时虽然地理位置不同,但共同的地方较多,加强数据交流有助于提高工作效率,简化一些不必要的工作流程,对一些需要重复计算的复杂公式应进行适量的借鉴;其次是需要通过中性数据库实现信息交流和共享,同一个公司的不同部门之间具有一定联系,但若信息和数据不能及时交流,就会使得数据处理不及时,浪费大量的人工成本。合理利用BIM 技术能有效避免这一问题,通过对数据的整合分析,在数据库平台上实现信息交流。

4.3 在建筑场地选址和结构分析布局里面的应用

对于房屋建筑项目来讲,选址是建筑结构里面最为关键的一个环节,也是最为基础的,不但是一定要科学、合理,还必须具有一定的前瞻性,另外还得要对所有与建筑结构设计关系比较密切的水文气象、工程地质等各个方面的因素条件进行前面、充分的考虑和分析。以BIM 技术为基础,可以在建筑结构里面客观反映建设项目整个工程场地的具体选择和建筑结构方面的布局,再利用GIS 技术就能非常深入地对建筑工程项目具体情况实行全面模拟,得到合理的预测和研判结果,同时对建筑结构方面的选择、整体布局还有结构选型方面予以深入了解,确保建筑建设施工设计的重点科学、合理而且正确,以便于确保建筑项目的结构体系和整体布局能够与所在地的地形地貌、气候水文、地质状况等方方面面的因素相互契合,确保工程项目施工期间的进度得以保证,施工过程安全、稳定,使工程发挥应有的效益。

4.4 建筑钢结构设计中BIM 技术应用分析

现代化建筑结构设计在实施过程中,钢结构是主要组成之一,因此要依照整个建筑结构中钢结构的参数信息实施模型搭建。在具体实施过程中,要着重考虑钢结构构件以及构件连接问题,确定不同梁、柱之间的连接方式,并对整个梁体的高度进行细化,保障钢结构件连接符合施工需求。对此,从业人员通过有关参数信息来对螺栓间距以及螺栓使用量进行确定,并通过模型的建设修正和优化各项参数信息。针对其中含有的加强钢结构件,从业人员要全面把控制作过程,从而能够精确定位不同的加强件,准确布置加强件的位置,确保其能够充分发挥自身作用,为整个建筑结构设计的完善性提供保障。

5 结语

现代建筑工程结构设计过程中,为确保设计过程的科学性和完善性,就需要相关人员应该及时进行专业知识的学习,早日掌握BIM 技术在建筑结构设计中的运用,提高建筑结构设计效率,推进我国建筑行业又好又快的发展,加快我国现代化建设的进程。

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