浅析钢结构工程中应用BIM技术效益

浅析钢结构工程中应用BIM技术效益

徐涛

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摘要：当前，钢结构的安装还存在着诸多问题，若设计方案有偏差，势必会在一定程度上造成钢材用量增加，从而造成造价增加，而且，在工程实践中，难以形成可资借鉴的经验，无法有效地提升生产与管理的效率，所以，亟需在钢结构的安装施工中引入 BIM技术，为钢结构的安装施工提供强有力的技术支持。

关键字：钢结构；BIM技术；效益分析

引言

伴随着社会经济和科技的快速发展，地标性建筑如雨后春笋般在各个城市中拔地而起，同时，超高层建筑的类型也变得更加丰富，数量和高度也都得到了提高，这在一定程度上导致了超高层建筑的施工难度加大，施工技术也逐渐呈现出错综复杂的特点。新一代BIM技术的出现，将为超高层钢结构的建造带来一场变革。随着 BIM技术的发展，它在建筑业中的应用越来越广泛。在建筑界引入 BIM技术，可以解决复杂的超高层钢结构项目的需求。

1 BIM的技术特性

1.1可视化

BIM技术的可视化有三种方式，一是在设计上的可视化，利用 BIM技术进行模拟，其展示方式有三种：隐藏线，带边框的着色，以及真实的呈现，根据用户的实际需要，还可以以不同的方式向用户展示。在建造过程中，借助 BIM可视化技术，实现建造状态的仿真，提前发现因规模因素造成的钢筋冲撞、跨跨等问题。然后，借助 BIM技术本身的“虚幻”特性，使工程中的部分复杂结构得到了很好的展现。

1.2整合

BIM技术一体化，是指将 BIM技术运用到建筑工程从设计、施工到运营的全过程中。在传统的钢架安装施工过程中，最大的难点在于对钢架的安装，会对其他工程造成影响。但 BIM技术的应用，能够将建筑结构、电气、暖通管道等有机结合，并通过一个模型来展示，能够在设计时，尽早地解决这存在的问题，使钢结构的安装更加合理。在施工时， BIM技术可以对施工材料、材料配置、施工进度和施工成本等进行同步跟踪，为施工控制工作提供了一个实时的管理环境。在工程运营期间，利用 BIM技术对工程运营情况进行全面了解，从而达到提高运营质量、降低运营成本的目的。

1.3参数化

BIM是一种参数化建模方法，相对于传统的数值分析建模方法， BIM具有参数化建模的特点，当某个参数化模型发生变化时，其他参数化模型也随之变化，为 BIM的修改提供了方便。同时，每一个参数又与一个零件的信息相关，而这个零件的信息又与其他很多方面有关，在设计过程中，若某一参数有了改变，则对应的零件都会显示出来，以提示设计者，避免在设计过程中出现疏漏，进而影响工程的顺利进行。

2 BIM应用于钢结构施工的技术优点

2.1实现建筑管理的可视化目标

基于该模型，相关部门可利用 BIM建立超高层建筑的三维模型，并基于模型对其进行有效的安装与施工控制，确保超高层建筑各构件的精准安装。在此过程中，三维模型能够使施工人员对钢结构的连接点及各部分的分布情况有一个很好的直观的认识，能够更好的解决钢结构安装中的各类问题，设计人员能够根据模型中的立面、平面、剖面信息，合理的调整钢结构安装工程的设计参数，进而优化高层建筑的钢结构安装施工方案。

2.2钢架安装操作的有效配合

在高层建筑中，因其特殊的地理位置而备受重视。BIM技术是一种基于 BIM的多维信息模型，对钢结构工程进行多维信息协同控制的新方法。尤其是， BIM信息模型能够为施工人员、设计人员、管理人员之间的交流与沟通提供便利，能够让钢结构安装施工方案更加立体地呈现出来，降低了技术交底的难度，避免了工期拖延的风险。此外，相关人员还可以利用 BIM模型对钢结构安装作业进行精细的改进，可视化的检测钢构件的安装和连接活动，有效的配合安装操作，避免各种可能的质量问题，使施工人员顺利地完成钢结构吊装和衔接工作。BIM技术能够通过对钢结构安装方案的优化，整合高层建筑建设过程中的钢结构安装信息，更好地传递安装施工数据，协助一线施工人员进行全面排查，确保钢结构安装施工的精度。同时，也能对其进行及时的评估，发现钢结构安装中的安全隐患，并加以改进，以确保建筑钢结构安装工程的施工安全性。

3整体利益分析

3.1.加速实施

运用 BIM技术，对钢结构施装进行了深入的研究与设计，减少了对大型机械设备施装的次数，节约了大量的吊挂工作，大大降低了吊挂操作的风险，有效地防止了机械施装中的安全事故，使结构吊挂施装的时间降低到18%，使整体结构的时间降低到22%。

3.2钢架施工质量的提高

钢筋砼结构的施工质量好坏，对钢结构工程的整体施工水平有很大的影响。通过 BIM技术分析施工方案，全面监控施工后的施工过程，可以使原本的杠杆纵向偏差降低为0，施工过程中的标高和测量的差异被控制在±2.0%的范围内，焊接长度的误差被控制在2%之内，因此，提高了钢结构施工的整体效率。

3.3减少钢结构工程造价

BIM技术最大的优势是能够对施工过程中的运营成本进行监测，当成本超出预期时，项目经理能够根据实际情况，及时调整施工计划，实现对成本的控制。对6号钢框架的施工方法进行了探讨，在实际工程中，采用吊运技术是比较常用的一种技术，其成功与否将直接影响到整个工程的质量。在土建工程的建设中，要注意正确运用吊装技术，结合施工场地的特点，选择最适合的施工方法。在具体的项目执行之前，要对项目进行调查和分析，并得出相关的结论，在项目执行期间，要对项目执行中可能出现的问题提出预警，并根据项目执行中可能出现的影响因素和不确定性，制订预警方案。要严格按照施为方法进行作业，并结合施工现场的实际情况，尽可能地确保施为中吊装的质量，确保施工的顺利进行。在建筑工程中，最常用的一种起重方式是钢柱起重。在施工前，应反复确认螺丝的状态，避免螺丝松动或脱落，影响施工进度。

在项目实施过程中，根据 BIM软件的模块作用，根据项目的要点与难点，对项目实施了分区技术支持，取得了较好的效果。除此之外，每个模块之间也能够实现信息和模型的互联，与传统的信息对接相比较， BIM技术所具备的信息交互功能以及三维可视化功能，能够在很大程度上解决在传统的信息交换过程中，因为专业不同而导致的认知偏差。另一方面，又因为各专业自身的特点及要求不同，所以对不同专业的 BIM模型也有不同的要求。如果采用 BIM技术进行施工过程中的全过程监控，对模型的精确性和耗时都有很高的要求。由于这一项目涉及的范围过于庞大，因此在计算上的效率自然也就不低了。因此比起一般的建筑方式，它需要耗费的人力物力和时间更多。

结语

总之， BIM在建筑中的应用，能在多个层面上提升建筑钢结构安装与施工的合理性与高效性，从而促进建筑工程的高质量发展。因此，相关工作人员应在充分理解项目建设的具体需要的基础上，加强 BIM技术的运用，在技术层面上，才能为安装施工的高效开展提供必要的支持，进而提升项目的总体综合效益。

参考文献

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[2]李铁锁.混凝土与钢结构工程中的建筑工程施工技术[J].居业,2023(06):19-21.

[3]徐孟育,汪爱园,王旭等.钢结构工程中应用BIM技术效益分析[J].建筑技术,2023,54(09):1048-1049.