BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用叶斌

BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用叶斌

叶斌

中国建筑第二工程局有限公司上海分公司上海200040

摘要：伴随着当前建设施工行业的不断发展和科技的不断进步，只有将着两者进行很好的融合才可以实现建筑行业的快速稳定的发展，从而才可以在建设施工当中确保钢结构等施工的整体质量。在建筑施工当中钢结构工程是非常重要的，它对整体建筑质量有着较强影响的一道工序，是整个工程施工开展的重要前提，并且也是实现建筑行业可持续发展的关键所在，因此将BIM技术运用到当前的钢结构工程当中可以很好的提升整体的施工效率和质量。因此，此文就对当前BIM技术在当前的钢结构工程当中的运用进行分析和论述。

关键词：BIM技术；钢结构；建设阶段；应用

1BIM概念和运用

（1）BIM技术又称之为三维建模技术，这一项技术是一种使用较为广泛的软件，建模的有关软件也只是BIM技术的运用平台而又，这一项技术自身的应用都要比信息模型软件平台要多得多。这一技术的运用原理是将界面进行可视化，让每一个部件之间以基本的信息在三维模型当中进行录入，然后在经过相关的软件进行处理和统计，然后在将数据提供给相关的设计人员和施工放来进行运用，此外在进行BIM技术的运用期间。

（2）在钢结构工程的施工当中使用BIM技术一般都是进行钢结构的深化设计和后期的制作和安装，当中深化设计当中一般都是就相关的信息和数据进行三维模型的构建，然后在通过各个模型来进行信息的组合，最终得出详细的设计图和精准的数据报表，为施工部门和采购部门提供更加详细的信息。在钢结构的深化当中运用到BIM技术，可以很好的确保建模的模型和图纸报表可以进行及时的自动更新，从而来提升出图的效率和报表的精准度。

2钢结构工程建设期间存在的问题分析

2.1钢结构设计阶段存在的问题

施工人员为了保证钢结构工程的顺利进行，其必须不断完善钢结构的设计方案，但当前钢结构工程设计缺乏一定的技术性与专业性，以致方案设计深度不够，且存在较高的造价成本，甚至还会后期返工，延长了工程周期，无法满足预期的设计要求，不但浪费了企业的人力、物力以及财力等资源，还影响了企业的行业信誉。

2.2钢结构施工阶段存在的问题

当前钢结构施工期间存在较多的项目环节，项目成本、质量、安全管理、进度管理以及控制等方面均存在问题。具体而言，在工程项目的推进过程中，施工环节存在较多的不确定性影响因素，工程变动难免会影响造价成本，为企业带来了一定的经济损失。安装期间，由于技术人员没有掌握正确的施工技术，也会影响工程的推进效果，甚至延误工期，造成不良经济损失。运输与安装钢结构构件时，也会因损坏以及污染等问题延长施工进度，技术人员需要重新调配构件，导致工期延误。工程项目推进期间，施工人员需要进行现场操作，会受多种因素的影响导致技术以及安全等问题，从而影响钢结构的施工效果。

3BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用

2.1在深化设计环节的应用

在钢结构工程的深化设计环节，需要细化每一项工作，以此保证后续工作的顺利开展。同时，将BIM技术应用到钢结构工程的深化设计环节，整个过程要涉及到多个软件，比如Star-CAD、TeklaXsteel等等，这就要做好相应的准备工作。在设计详图过程，设计人员可以利用可视化界面进行真实大小的三维模型设计，将钢结构工程的整体情况展现出来。在进行建模工作的时候，设计人员需要以不同角度对设计过程中的问题进行检查，整个过程要充分利用软件自身所具有的检查功能，通过软件的检查功能向设计人员做出提醒，使设计人员能够及时处理问题，有效降低设计问题的发生率。在完成建模工作之后，需要在确认无误的情况下，利用软件生成工程详图，确保其能够充分满足用户的使用要求。

2.2在构件加工环节的应用

（1）BIM模型与车间数控设备的协同合作。这方面主要就是对BIM技术和信息技术软件进行结合，形成数字化的制造技术生产流程。一般钢结构工程详图设计和制造软件所使用的信息，是具有高协调、高精度、高一致的建设信息模型中的设计数据，可以将这些数据共享到相关建筑活动中。目前加工车间都是采用数控机床，可以将BIM模型输出成DSTV、CNC等格式信息，或是DWG、DGN、DXF等图形文件，将这些数据信息录入到生产管理软件中，通过生产管理软件将其导入到数控机床中，使数控机床能够完成构件的钻孔、切割及焊接等加工作业。通过这种方式可以降低车间对构件详图的需求，降低时间成本，使加工过程的错误率得到有效降低。

（2）BIM软件与车间套料排版软件之间的数据传输。在套料排版类软件的基础上，可以将各种格式的文件输入其中，使其能够对构件的尺寸、形状及特征信息进行自动化整理，之后将零件属性按照不同材质、不同的板材规格进行套料分组，实现同时批量进行多种材质及板材规格零件的套料功能，使工作效率及自动化水平得到有效提升。在完成构件的套料排版之后，能够利用软件生成项目排版零件统计，其中包括了数量、面积、图形、切割距离等各项数据，自动生成原材料板的使用率、废料的重量及百分比等等。

2.3在结构吊装环节的应用

（1）通过4D模型对施工时间进行划分。在BIM平台的应用条件下，通过Teklastructure软件构建4D进度模型，模拟履带式起重机、大型塔吊等设备的位置及分工，以此解决吊装设备之间的冲突，确定工程所需的设备数量，有效控制工程造价。同时，通过施工模拟对施工进度计划进行优化，降低错误发生率，使工程的经济效益得到有效保障。

（2）通过4D虚拟建立的进度管理技术。通过4D虚拟可以将工程施工过程中的常见问题展示出来，便于对其进行合理修改，制定更好的解决对策，使工程施工方案得到优化，使工程进度得到控制。相比较传统的施工方式，通过BIM技术对工程施工进行指导，能够简化工程施工流程，使工程施工效率得到有效提升。

（3）通过BIM技术进行多方协调。将BIM技术应用到工程施工过程的场地管理中，能够减少空间冲突，设定合理的场地区域，比如生活区、钢筋加工区、钢材拼接区、砌块堆放区、汽吊区、塔吊区等等，使工程施工的调度安排及材料进场能够更加科学，有效保证工程施工的顺利开展。可以利用BIM技术向施工人员展示场地布置及使用情况，促进各个部门、各个人员之间的沟通配合。

2.4BIM技术在钢结构施工进度控制中应用

施工技术人员应在生产制造钢结构构件时利用TeklaStructure软件模拟建档施工时间与构件制造时间，得到最佳的钢结构施工工期，有效控制施工进度。实际施工期间，为了确保钢结构工程在预期时间内完成，技术人员应有效开展工期控制，充分利用BIM技术的4D演示功能，全方程模拟钢结构的施工情况。除此之外，在施工管理期间，技术人员还应利用4D模型全过程分析施工流程，及时发现施工期间存在的时间问题，并完善改进，提高施工效率。

结论

钢结构属于现代建筑的主要类型，避免了钢筋混凝土建筑自重问题，减少了钢筋混凝土的使用量，有效增强了建筑本身的稳定性与承载力。为了确保钢结构工程的顺利开展，本文分析了BIM技术在建设期间的具体应用，实践证明，将BIM技术应用至钢结构施工期间可以有效降低施工成本，提高施工效率，有效推动了钢结构工程的顺利完工，提升了钢结构工程的经济与社会效益水平。

参考文献：

[1]赵亮.探究BIM技术在钢结构工程中的应用[J].智能建筑与智慧城市，2018（01）.

[2]陈卫文，赵倩.BIM技术在异型钢结构施工中的应用[J].广州建筑，2017（02）.