BIM 技术在钢结构施工中的应用

BIM 技术在钢结构施工中的应用

刘朋

37130219901129**** 山东临沂 276000

摘要：随着时代的发展,国家经济水平快速提升,建筑业发展迅速。现代化的建筑建设工程中,钢结构工程的建设是非常重要的一部分,其材料具有强度高、重量轻的优点,建筑的稳定性和抗震性能得到了显著提升。同时,通过应用BIM技术对钢结构工程的设计、施工全程进行控制,能显著提高工程施工效率和降低工程建设成本。

关键词：BIM技术；钢结构；施工应用

1 建筑钢结构工程施工的概述

1.1 钢结构的概念

在目前的大型建筑工程项目中，无论是配筋率还是其他钢结构的应用都越来越多，也为建工的发展趋势指明了方向。首先，在一些大型厂房等建筑施工的过程中，为了加快工程建设的周期，提升建筑体防火、防震的建设需求，使用钢结构进行主体的骨架建设十分重要。钢材的搭建相较于混凝土的浇筑施工，能够明显缩短工程建设周期，只需要简单地拼接组装就能够完成基础建设工作。

1.2 钢结构的特征

在钢结构工程建设的过程中具有与传统建筑工程施工不同的特征，也使得在更多的场合中增强了钢结构的应用。相较于传统的砖墙或混凝土结构工程，钢结构的建设能够更大程度上减轻建筑体自重，使其适用于一些高层或大型建筑。在进行建筑设计时，如果房屋本身的自重过大，对地基的负载要求更高，需要施工单位在前期投入更多的成本。钢结构的搭建技术较为简单，通过吊装焊接进行组装，不仅能够更好地保障施工单位的经济效益，还能够满足建筑体防火抗震的需求。

2 BIM 技术的发展现状

随着钢结构建筑因为自身施工速率快、社会效益和经济效益高等优点而被大众普遍接受，结构设计人员越来越注意钢结构设计。钢材的产量逐年提升为钢结构的推进发展提供的先决条件，国家也积极推进建筑产业的工业化和信息化的发展，轻钢结构和高层钢结构近年来发展数量越来越多。这为 BIM 技术的快速发展提供了可喜的条件，BIM 技术发展不断完善，他的实际应用领域也逐渐广泛，从公共建筑逐渐向常规工业厂房发展。

3 BIM 技术在钢结构工程施工中的具体应用

3.1 对设计的环节进行深化

对于钢结构工程而言，良好的设计至关重要。为了提高设计水平，就要确保设计图纸的内容更加合理，并对相应的细节进行优化，以确保后续加工制作和现场拼装有完善的指导文件。采用BIM 技术可以对钢结构的设计进行深化，其所包含的软件比较多，如 TeklaXsteel、Stru-CAD。设计理人员可利用软件的可视化界面对图纸进行深入设计，并通过三维模型展示出钢结构的各项信息。在制作模型的过程中，设计人员可以及时对模型中存在的问题进行调整。由于软件具备碰撞检查的功能，因此，一旦出现问题，就可以及时提醒设计人员进行处理。模型顺利创建完毕，并对信息进行确认后，就可以生成详细的施工图纸。这种方式不仅可以有效提高绘图效率，还可根据用户的需求自动生成，充分满足用户的需求。TeklaXsteel 软件能够生成各种类型的详图，如平面布置图、构件图和零件图。此外，还可以采用软件生成与材料有关的统计表格。

3.2 构建信息管理框架

进行钢结构施工时，采用 BIM 可以构建与工厂有关的信息管理框架。在管理框架中，主要包括各参与方的信息，在构建时，需要结合钢结构的设计与预制件生产情况，保证这一框架中包含所有的环节。应用 BIM 技术时，可以确保各项信息得到充分共享，提高信息的准确度。在建设信息管理框架时，要确保其贯穿于钢结构工程整个生命周期之中，使各项信息能够得到统一、集中地管理，使所有参与方能够发挥出各自职责，为钢结构施工的质量保驾护航。根据信息管理框架的内容，就可以对钢结构施工的信息进行有效采集，并对信息进行归类和分析，了解钢结构施工的情况。一旦发现有不合理之处，就可以及时进行修改，确保钢结构施工顺利开展。

3.3 加工制作

传统的钢结构加工制作企业往往会依靠工作人员的力量把关各个环节，由于每个环节均十分重要，如果仅凭人力的作用，就会导致加工过程出现问题，使得材料质量无法得到进一步提升。管理人员并不能对材料的供应情况、设备运行情况和加工的具体情况进行实时监督与控制，一旦某一环节出现差错，就会出现更加严重的损失。因此，在进行钢结构制作时，需采用 BIM 技术构建先进的数字化管理系统，为企业提供有效的数据，保证每个环节得到实施监督与控制。采用 BIM 软件可以将各项数据存储到云平台之上，这些数据会对应每一道工序，方便操作者随时读取。这种方式可确保生产数据得到及时有序地传输，还可以将加工的信息反馈给平台。BIM 软件中的模型可以展示出每一个构件的详细尺寸，还可以将其转化成多种格式的数据。比如，由于钢板的厚度不同，材质不同，采用 BIM 技术就及时识别出这些差异化的内容，对其进行自动分类，再导出 NC 格式的文件，将文件及时传输给数控机床，就可以完成相应的操作。在 BIM 软件的支持下，就可以提高钢结构的自动化加工水平。

3.4 现场安装

对于钢结构有其自身的特点和优势，在应用钢结构时，需严格保障其安装的精准度。如果钢构件的尺寸比较大，在对其进行运输和吊装时会有许多不便之处，这就需要对其进行现场拼接。在选择拼接的位置时，要考虑到运输材料的车辆空间、吊车起重吨位和现场的安装条件等内容。传统的钢结构拼接点通常是由工程师依靠主观经验进行选择，采用 BIM 技术后就可以及时对钢结构的安装进行仿真模拟。在进行钢结构的吊装时，可根据模拟场景的要求和顺序进行预安装，安装完毕后，要对安装过程中存在的问题进行分析，并根据具体的问题对模型的拼装节点进行调整，还要及时修改施工图纸。在 BIM 软件中，Navisworks 可以将已经建设完毕的模型进行输出，格式为 NWC。在软件中打开后，就可以在 Timeliner 功能模块中导人施工进度计划 Project 文件。在导出这一文件后，还要确保每个构件与文件中的 WBS 子项进行连接。通过这种方式，不仅可以确保施工的全过程得到模拟，还可以对关键部位的施工进度数据进行及时的统计，使现场安装工作有合理依据，提高安装质量。

结束语：建筑信息模型化是未来建筑行业的发展趋势，BIM的研究对于钢结构建设项目可以实现建筑全寿命周期的管理，它将相关信息高度集成，具有很高的应用和推广价值。在今后的发展中将更好地促进我国现代建筑行业的发展。

参考文献

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