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基于BIM 的装配式混凝土建筑构件系统设计分析与研究
摘要:从装配式建筑的角度来看,它强调了建筑寿命周期的设计和运用,而BIM技术可以为整个建筑产业链中的各个环节提供信息的整合和传输。BIM技术在装配式建筑中的应用,必然要重视BIM技术的应用,通过BIM技术对其进行分析,从而达到增强BIM应用能力和BIM构件库的建设。在进行装配式建筑的设计时,要充分考虑到设计、施工、生产、安装等各方面因素的影响,然后再进行深入设计,使BIM技术与装配式建筑的融合,达到最大程度的体现。在BIM技术下,装配式混凝土结构体系的设计工作主要包括:确定施工方案、确定构件的装配设计方案、采用BIM技术对预制构件进行分析。对BIM技术在装配式混凝土结构体系中的关键环节进行了分析,包括确定对BIM技术在装配式混凝土结构体系中的关键环节进行了分析,包括确定施工条件、优化构件的制造工艺,提出优化BIM的装配式混凝土建筑构件系统设计方案措施。
关键词:BIM;装配式;混凝土建筑构件;系统设计
1基于BIM的装配式混凝土建筑构件系统设计工作内容
1.1确定建筑设计方案
在设计初期,应与施工单位进行有效的沟通,了解施工单位的设计要求,了解施工现场的自然环境,为施工方案的制定提供依据。在确定初步设计时,应明确施工方式、预制率、组装率,为今后BIM技术的应用提供数据依据。以一座工业型建筑为例,它的预制率在50%以上,装配比例在90%以上。其中,底层加固区域主要为现浇结构,而标准层主要为现浇和预制砼结合。在此基础上,技术人员将BIM技术与BIM族库的标准化模型结合起来,使BIM技术与装配式混凝土结构的有机结合。技术人员结合了装饰性的吊顶、吊顶等结构,使建筑的安全性和多样性得到了极大的提高。此外,技术人员还按照BIM软件和装配式建筑特点进行了其它方面的设计。
1.2确定构件装配设计方案
在选择装配方案时,外墙组装是最常见的设计方法,它可以有效地将预防控制率控制在22%~30%之间,从而改善了整体装修的整体水平。在其它构件的设计中,应充分考虑到装配率、项目要求等实际问题。在确定装配方案的过程中,通过BIM技术的可视化功能,对构件的尺寸、安装过程进行仿真,找出设计方案中可能出现的冲突部位,以便对构件的形状、尺寸和安装方式做出相应的调整。同时,工程师还应结合当时的工艺技术和工艺条件,对预制件进行合理的设计和选择,以保证工程造价的稳定和安全。在构件组装设计中,对各构件在吊装时的起重顺序进行了划分,对已经浇筑完毕的构件和预制构件进行了加固。为了确保节点稳定,对装配节点的灌浆材料和混凝土强度有严格的规定。结合部位的模板在浇注时不会产生很大的变形,因此,在此区域可以选用更多的模板。此外,在设计方案中,对混凝土浇注部分的洁净度有了明确的规定,以防止有杂质渗入结构,从而影响到建筑物的整体强度。各构件的接头形式应采用焊接、螺栓等方法进行,在设计时要明确具体的接头形式,以确保接头形式与钢架的有关规定相符,并制订科学、合理的防腐蚀措施。在采用套管注浆或用钢筋间接搭接的组合结构时,必须制定特殊的施工技术质量、质量保证和操作程序。注浆作业应由经过培训的专业人士按照规定进行,并根据需要进行检验。
1.3运用BIM对预制构件进行分析
设计人员要利用BIM技术对预制件进行检验,确保其满足施工单位的设计要求和设计准则,同时对构件的各项性能指标与技术规范进行审查。工程人员要运用BIM技术的可视化和建模功能,建立一个符合规范的剪力墙体系模型,并对其进行分析,并对其进行精确的尺寸计算。
2基于BIM的装配式混凝土建筑构件系统设计关键节点
2.1确定施工条件
设计工作既要完成主体结构的设计,又要充分考虑工程场地的建设情况是否符合设计要求。在设计阶段,采用BIM技术对塔式起重机转动半径与预制件尺寸参数进行了仿真,得到了相关结论。工程师应注重工艺水平、工艺水平、工艺条件的均衡。
2.2构件加工工艺的优化
在构件的加工过程中,尽可能地采用组件式的设计和组装的制造方法。在建筑装修材料的设计中,应尽可能地降低造价。并且,该方案的生产工艺比较成熟。在对特殊非模数件的加工过程中,首先要对板坯的形状进行分析,然后进行相应的调整,确保模具的大小和预制的外形尺寸是一致的。在对构件加工工艺进行优化时,应事先对装配企业的工艺进行调查,并依据所搜集的数据,采用BIM技术对胎膜的利用率进行仿真,并对构件的加工过程进行优化。
3优化基于BIM的装配式混凝土建筑构件系统设计方案的措施
3.1重点检查设计碰撞
BIM技术具有检测设计成功与否的特点。在实际工程中,设计者要认真研究BIM模型,以判断模型的建立是否符合设计结果,并对碰撞点进行检验和优化,以有效地解决模型中不能直观地反映出建筑位置的问题。利用BIM技术检查设计方案的冲突,可以在设计阶段及时发现热、电、热两种管线的碰撞,从而防止在后期施工中损坏预埋件,提高工程的整体安全性。着重分析了各个构件间的重合、拼接不紧密等问题,以避免构件尺寸不合理的问题。
3.2预制件设计参数的最佳化
通过对BIM模型的参数化,可以帮助设计者及时地发现问题,减少模型的工作量,从而提高BIM的开发效率。在BIM中,预制构件的钢筋参数化是BIM设计的关键和关键。按构件的种类划分,按构件的种类划分。按板壁类型可划分为单孔式预制和双孔式两种。将相关的参数套用到建模模型中,并考察构件尺寸的改变是否符合BIM的要求。
3.2设计碰撞深化检查
通过碰撞检测,可以在二维环境下,找出不易被察觉的缺陷,并及时改正,并能正确处理原来的碰撞问题,如埋件定位、地暖管和电线管的碰撞检测。
3.3 BIM出图
通过BIM模型,可以自动地生成装配式混凝土构件的各种工艺图,从而使构件的二维形态和空间关系更加清晰,并且可以更好地将构件的三维结构和空间关系结合起来,从而为构件的预制工作提供了极大的便利。此外,还可以采用预先植入的芯片,采用数据化的标签,对建筑物进行永久性的信息管理。
结语
BIM技术与装配式混凝土结构体系设计是一种比较新颖的建筑设计理念,两者既有先进之处,也有不足之处。施工人员要不断地审查设计结果,找出BIM技术和装配式混凝土结构体系设计中的问题,并提出相应的对策,以推动两者的融合和发展。
参考文献:
[1]田东,李新伟,马涛.基于BIM的装配式混凝土建筑构件系统设计分析与研究[J].建筑结构,2016(17):58-62.
[2]鲍子虞.基于BIM技术的预制装配式混凝土结构设计方法初探[J].建材与装饰,2015(45):137-138.
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