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BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用

2022-03-27吴秋玉

科学与生活 2022年2期
关键词:装配式建筑结构设计BIM技术

吴秋玉

摘要:装配式建筑是工业化时代环保、高效的建筑技术,通过在工厂制作建筑构件,减少大量现场作业。不但减少工地施工造成的环境污染,还能节约成本,提高建造效率。在当前大力提倡绿色发展的大背景下,装配式必然逐渐取代传统建筑。鉴于我国装配式建筑发展刚刚起步,在建筑质量及控制成本等方面存在巨大的缺陷,新兴的BIM技术能有效优化装配式建筑中存在的问题,对BIM技术在装配式建筑中的运用进行研究迫在眉睫。鉴于此,本文主要分析探讨了BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用情况,以供参阅。

关键词:BIM技术;装配式建筑;结构设计

引言

顾名思义,装配式建筑就是说先将建筑所需构件根据设计要求提前在工厂进行预制生产,然后送达场地进行装配。预制构件分为预制钢构件、预制混凝土构件等,完成后的构件送达施工现场后,通过建筑拼接技术进行装配和整合。总流程从设计、制造到最终的实际运用,都是基于完整的模块化系统,使得成本、工期和质量管理更加合理科学,建筑施工过程更加绿色高效。

1 BIM技术概述

BIM技术是指把建筑物的功能特性和物体用数字化的形式呈现出来,而且在建立数字化模型的时候,可以实时地传递和分享建筑物的相关数据。在应用BIM技术的过程中,会呈现出以下几个特点。①可视化。所谓可视化指的就是由BIM技术建立出来的建筑模型是透明的,可以全面地展示建筑物的具体信息。②协调性。设计人员和管理人员能够在BIM技术的帮助下协调施工或解决设计工作中的各种问题。而在现阶段,BIM技术主要被应用于构建建筑模型中。通过构建建筑物的数据模型可以清晰地发现施工过程中可能存在的问题,并且采取相应的解决措施及时进行调整,这样可以有效避免在实际的设计过程中或者在施工的过程中出现问题。BIM技术的出现能够帮助装配式建筑搭建一个更为专业的设计平台,并充分利用这一平台对建筑的具体信息进行更改和重新建设。

2 BIM技术在装配式结构中的应用作用

BIM技术在装配式结构中的应用,主要对装配式建筑具有两方面的作用。第一方面,能够在极大程度上提升装配式建筑的设计水平及质量。第二方面,能够在一定程度上保障预制构件设计的专业程度。在BIM技术的使用过程中,不仅能够对现阶段装配式建筑结构设计存在的技术问题进行完善优化,而且还能够对设计人员的专业素质能力进行提升。在对现阶段装配式建筑设计的科学技术进行补充时,BIM技术可以利用自身的科学性以及严谨性,对具体的建筑工程进行信息透明化的模拟,进而保障其设计水平的提升。同时,在BIM技术的应用过程中,还能够对具体的施工过程进行质量保障,在施工过程中施工管理人员可以利用BIM技术对施工的具体场景进行构建,进而对其容易发生风险的施工过程进行重点关注,以保障具体施工过程的安全性。

3 BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用

3.1预制装配式中框架结构体系设计

建筑施工之所以普遍使用框架结构,主要是由于其具有运输方便、运输便捷、重量轻、运用简洁等特点,将其应用到高层建筑施工过程中,是未来建筑建设发展的方向。装配式建筑结构设计中,其框架结构体系主要是由两部分构成,包括预制叠合量值和预制叠合板,而它们不是在建设施工过程中进行制造,是在工厂进行制造以及加工,在制作完成后输送到施工场地,在施工场地对其开展简便的焊接操作以及浇筑操作就能够完成基本的框架结构。但在实际的框架结构体系开展设计工作时,要着重做到以下二个方面,第一,框架结构的整体要秉承“平整”的基本策略,保证内部支撑结构具有一定的韧度、硬度,从而使结构体系能够达到建筑施工标准以及建筑设计中规定的所承载的基本要求。此外,要确保每个梁柱的中轴线要处于相同的水平面。第二,柱与梁在进行交接过程中,必须要利用刚接点开展处理工作。与此同时框架基础要满足相关规定,并且混凝土强度等级要符合相关标准的要求。

3.2构件拆分设计

BIM具有可视化的特点,可直观地显示各部件之间的连接,保证了构件拆分的精确性,使构件的分拆设计更加合理和完善。与二维图纸设计相比,BIM技术构建的三维模型能有效地消除设计盲点,减少设计误差,提高构件拆分的设计质量。此外,使用BIM技术进行构件拆分设计的明显优点还包括,设计的模型具有较高的安全性,不会造成数据丢失。关于设计深度问题主要出现的环节是建筑的楼板结构、建筑的墙体结构,设计人员需要利用BIM技术将各个建筑结构的设计组合成一个建筑整体。但是在实际深度设计的过程中设计人员要通过BIM技术的拆分功能将各个深度建筑结构进行拆分,使建筑结构成为一个个独立的部分,然后再对这些独立的部分进行全面的细化分析,明确该部分的构件数量以及施工质量标准。值得设计人员注意的是,在分析的过程中应遵循国家所指定的构件标准,并使建筑构件设计能够满足构件生产工厂的生产标准,从而有利于建筑内部构件的大批量生产。

3.3预制构件的设计

不同的构件对应不同的材质和尺寸,为了能够很好的区分不同的构件可以使用RFID芯片对其进行编码,确保每一个编码都具有唯一性。同时,各个合作机构能够依据构件使用方上传的构件实际使用情况數据进行相应的调整,实现各合作方之间的无缝对接。此外,构件厂商能够查看设计师们在制定好图纸后上传到BIM的构件数据信息,他们将这些信息通过条形码的形式可转换为对应的参数,再进行生产,缩减了以前传递信息的时间,从而大幅提高了生产效率。

3.4建筑资源库设计

工程设计人员在装配式建筑结构设计的阶段,首要的一项工作内容就是建立建筑资源设计库。设计人员利用BIM技术构建资源库,能够使建筑设计方案的各个环节顺利开展,建筑资源库所涉及的内容极为广泛,故要求设计人员能够从多个角度进行资源构件的统一整合,然后再利用BIM技术对建筑资源库中的信息进行管理分层,使各个资源构件井然有序地出现在设计人员的眼前。然后设计人员再以报表的形式传达给相关的工程管理人员,用于接下来的材料资源表格的绘制,从而为施工管理提供可靠的理论依据。

结束语

总而言之,BIM技术实现了装配式建筑结构施工的数字化建模,帮助人们在软件中解决实际工程问题,是建筑领域科学发展的重要工具,BIM的成熟为许多工程结构施工提供了便利,而这也标志着数字化虚拟化是未来建筑行业的主要发展方向。

参考文献

[1]孙兵.BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用[J].建筑结构.2020(13):I0029-I0029

[2]肖朝晖.BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用研究[J].中国建筑金属结构.2021(08):128-129

[3]杨晓.BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用[J].新材料·新装饰.2020(06):50-50,52

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