BIM技术在钢结构安装应用

BIM技术在钢结构安装应用

蒋成

（湖南省工业设备安装有限公司）

湖南  株洲  邮编：412000

摘要：现如今，我国经济发展十分迅速，建筑钢结构施工具有工程量大、工序复杂、周期长、风险高等特点，对施工人员及设备要求较高。BIM技术作为一种新的信息集成平台，它不仅能够有效降低建筑钢结构的建造成本，而且还能提升施工效率与质量。但目前我国大部分建筑工程都采用粗放式的管理模式，导致许多问题的出现。而BIM技术的引入则有助于解决这些问题，其优点在于利用该技术能够快速获取设计结果，同时也能够节约人力、时间成本，最终达到优化整个建设工程的目的。

关键词：BIM技术；钢结构安装；应用

引言

BIM（buildinginformationmodeling）全称是建筑信息模型，是一种对建筑工程项目所具有真实信息的数字化表达。在工程建设过程中，利用该技术可解决设计图纸缺陷，工艺模糊不清，施工现场管理不理想，成本难控制等问题。BIM技术自引入国内以来，国家明确提出多项支持并发展BIM应用的政策，同时国内相关软件的迅速发展，为BIM技术在建筑行业的发展与应用提供了良好的环境。随着信息技术的发展与普及，BIM将在我国建筑业信息化发展中起到至关重要的作用。目前，BIM技术在建筑领域应用较为广泛，已取得一定成果。但是如何在结构形式复杂、施工难度和工程体量较大的钢结构领域上取得良好的效益是研究的重点。

1BIM技术概论

BIM技术在建筑钢结构施工中提供的数字化方案，具有极高的实用性和适用性。通过建立建筑钢结构的三维数字模型，BIM技术提供了一种便捷、精准的工具，可应用于施工计划的制定、分析和优化。具体来说，BIM技术可以协助施工团队预估施工量和规划进度，优化施工流程，减少人力物力浪费，提高施工效率与质量，确保施工能够按时按质完工。对于合作企业而言，BIM技术亦可实现信息的共享和协同工作。例如，BIM技术提供的数字模型可以分享至施工工地，辅助现场工人更好地理解施工任务和计划，并提高整个项目的执行效率，有效降低沟通成本。同时，BIM技术还可以监控使用设备的状态，随时生成关键数据，更好地解决部分需求及咨询过程需要，确保建筑钢结构施工的顺利进行。此外，BIM技术可结合现有建筑钢构物的情况，精准地维护其结构，避免随意的加固或更改对原结构造成不可逆的损失。通过对建筑钢结构进行全方位的监控和管理，BIM技术可以精准发现问题点并快速定位，有助于及时进行维护或修复，保证建筑钢结构的稳定性和安全性。总之，BIM技术在建筑钢结构施工中提供一站式的数字化平台，帮助施工人员提高工作效率、降低成本、减少误差、提高施工质量，从而实现更为高效精准的建筑钢结构施工服务，助力行业发展。

2BIM技术在钢结构安装应用

2.1深化设计

在设计阶段，先通过设计院提出的建筑方案对钢结构进行初步建模，再对钢结构进行空间布局的设计。最后结构设计根据已有模型按照设计相关标准及工程需求进行结构深化，并且根据各相关连接节点及构件尺寸对结构布局进行进一步优化，并将钢结构模型导入结构分析软件PKPM及SAP2000等，进一步验算钢结构的整体力学性能及进行结构的稳定性分析，排除存在的构件设计不合理的情况，进行结构优化，降低施工成本。设计院设计完成后，钢结构施工单位使用Tekla软件深化钢结构连接节点。对项目中钢结构区域进行详细建模，对复杂节点出具三维节点大样，提前模拟钢结构安装过程中可能存在的问题，辅助施工现场交底。

2.2在钢结构构件预制生产中的应用

BIM技术在建筑钢结构预制生产过程中的应用，就是利用BIM软件对结构进行模拟分析并优化其施工工艺，可实现对其进行信息化管理和智能化操作，其应用主要可以有以下几个方面。构件参数计算：BIM技术可以根据图纸中的参数自动生成构件的三维模型，包括尺寸、位置、材质、数量等，避免计算误差，提高施工准确性。钢材代码自动选取：BIM技术可以根据国内外钢材规范库自动匹配最优的钢材规格和数量，减少人工选择的时间和错误。制造和加工过程可视化：BIM技术可以将预制构件的制造和加工过程进行三维动画模拟，帮助生产工人了解每个构件的制造、加工过程和要求。这有利于降低工作误差率和提高加工效率，减少制造成本。智能化管理：BIM技术可以将实际加工过程向3D虚拟环境中转换，对现场施工进行智能化监控管理。通过使用实时视频监控及数据收集系统进行实时数据分析，以便及时发现处理问题，提高施工的安全性、质量和效率。进度管理：BIM技术可以根据实际预制构件的加工情况，实时更新施工进度和排产表，以调整生产计划和现场施工，使施工过程的协调和安排更加科学和精确。

2.3质量控制

在钢结构工程施工中，钢构件的体积和重量往往较大，施工难度大，对于安装的精度要求却很高，因此对测量放线的要求也尤为严格。模型建立过程中设置了项目基点参数，使模型中的坐标等参数可以与现场对应，在施工过程中对主要受力杆件进行应力应变监测及实时测量，尽可能降低误差，确保了构件拼装和安装的质量，实现数据模型和施工现场的双向反馈，同时也使整个施工过程具有可追溯性，提高了施工管理的水平和效率。

2.4钢结构加工阶段构件校核

本工程钢结构连接节点较为复杂，钢结构施工进度较为紧张，因此对构件生产阶段的质量管控显得尤为重要。项目结合BIM软件对钢结构生产阶段的质量进行管控。（1）项目专职质量管理人员进驻钢厂，对钢厂从原材进场、构件加工及构件运输等阶段进行全过程监督管理，避免由于钢结构加工阶段产生的问题造成现场施工质量缺陷。并由建设单位统一安排检测站对生产出的钢构件进行检测。（2）对已生产完成的钢结构构件进行扫描。同时为了保证扫描数据可靠性及确保扫描数据无盲点，应对模型进行多次扫描。通过扫描得到的点云数据经过相应专业处理导入坐标系中。通过与BIM模型进行对比，确保加工完成的构件满足设计及现场施工要求。模型完成后，将BIM软件中的关键构件以dwg（AutoCAD的图形文件）的格式导出，同步将上述已整理拼接完成的数据导入软件从而与BIM模型对比。通过软件计算出实际扫描构件与理想的BIM模型之间的尺寸误差，判断是否超过偏差限度。如超出限定应进行及时修正，确保不影响现场安装及完成质量。

结语

综上所述，建筑钢结构施工具有周期长、工序多、影响因素复杂等特点，BIM技术的引入不仅可以减少人工操作带来的误差，还能帮助设计师们快速高效地制定出合理有效的施工方案，对项目进度进行实时跟踪管理，保证施工进度与成本目标的实现。因此，在未来建筑钢结构领域中，BIM技术将会发挥越来越重要的作用，有必要将其广泛推广应用到其他行业中去，为人们提供更好更全面的建筑施工服务。

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