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基于BIM技术的装配式混凝土建筑结构设计研究

郑元猛
  
中建知仓
2022年52期
山东博宇建筑设计有限责任公司 山东泰安 271000

摘要:目前,随着建筑业的发展,传统建筑形式正逐渐被各种新建筑形式取代,预制装配式混凝土结构建筑就是其中之一。预制装配式混凝土结构建筑不但改善了传统建筑施工速度慢、效率低等缺点,并且还能有效保障建筑质量与性能,可以想见未来预制装配式混凝土结构建筑将在我国得到更加广泛的应用。BIM技术即建筑信息模型技术,该技术在预制装配式混凝土结构设计中拥有着十分重要的应用。

关键词:BIM技术;装配式;混凝土;建筑结构设计

引言

目前,我国建筑业在工程质量和工程造价方面取得了长足的进步,这与我国工业化体系的逐步完善密切相关。为了简化和改进施工工艺,预制混凝土结构设计往往采用计算机技术和大型机械设备,随着大型机械设备的应用,大大节省了施工时间,提高了施工效率,降低了人工成本,因此,预制混凝土结构是建筑业未来的发展趋势。根据BIM技术的应用现状,探讨BIM技术在预制混凝土结构中的应用方法是至关重要的。

1.BIM技术的特点

1.1可视化

从建筑行业角度讲,可视化实际应用具有重要作用,如施工图纸主要是通过线条的绘制对不同构件信息进行表达,而具体构造形式还需要工作人员在大脑中想象。此时引入BIM,能提供一条全新的思路,即可视化,使采用线条组成的构件变成三维实体。虽然在当前的建筑业中,也有某些设计可以给出效果图,但只包含和构件有关的基本信息,和其他构件之间基本没有互动与反馈。但BIM可以实现的可视化,能实现与其他构件的互动及反馈,因整个过程均为可视化,所以其结果除了能用于生成效果图,还能使包含设计、建造、运营等在内的所有过程均基于可视化环境完成。

1.2协调性

在建筑业中,协调是一个重点内容,不仅是施工单位,建设单位与设计单位均在进行着协调和配合方面的工作。如果项目实施中产生问题,需组织全部有关人员开会,以找出问题产生原因,提出解决办法,之后予以变更,制订补救措施。设计过程中,经常因为不同专业之间设计人员缺乏沟通,导致专业碰撞。BIM具有的协调性能从根本上解决这一问题。引入BIM后,可在项目实施前期对所有专业可能存在的碰撞进行分析协调,并生成相应的数据。另外,除了能解决专业碰撞方面的问题,还能为不同分项和其他设计之间的协调提供解决方法。

1.3模拟性

模拟性不仅是对建筑物模型进行模拟设计,还包括对真实世界中无法操作的事物进行模拟。设计中,利用BIM能对所有需要模拟的事物开展模拟试验。招投标与施工中,利用BIM还能实现4D模拟,即以施工设计为依据开展施工模拟,通过模拟验证方案的可行性,为施工提供正确指导。另外,现代BIM还能实现5D模拟,即在4D模拟基础上考虑造价控制,实现预期的成本控制目标;在项目的后期运营过程中,可对不同紧急情况对应的处理方式进行模拟。

2.BIM技术的装配式混凝土建筑结构设计方法

2.1明确设计程序

预制装配式混凝土结构的设计程序一般应分为三个阶段:第一个阶段是方案设计阶段,在此阶段主要是从户型和标准层的设计、构件拆分原则的确定、预制混凝土结构构件的布置方案等入手进行整体建筑的方案设计;第二个阶段是初步设计阶段,在此阶段主要是对预制混凝土结构构件的类型及尺寸等进行合理的选择,确保符合工程的实际情况;第三个阶段是施工图设计阶段,在此阶段主要是对预制混凝土结构构件进行深化设计,并对设计信息进行扩展,以给实际施工工作提供科学合理的依据。

2.2构建和完善构件库

在预制装配式混凝土结构设计过程中,往往需要运用到很多不同型号和不同尺寸的预制混凝土结构构件,所以只有先保证了这些预制混凝土结构构件的加工质量,才能够保证预制装配式混凝土结构的整体施工质量。但同时,这也给预制混凝土结构构件的加工工作带来了很大的难度,特别是如果想实现构件工厂化、标准化生产的话,必须要采取一些专业措施。而在BIM技术下,借助于BIM技术所提供的强大的可视化功能和易拆分功能,可以有效构建和完善构件库,从而大大方便预制混凝土结构构件的加工和生产。应用BIM技术进行设计的优势主要在于,它能够按照预制装配式混凝土结构建筑工程的实际形式、构件适用性以及加工工艺等来合理分类及高效整理预制混凝土结构构件。另外,在实际预制装配式混凝土结构设计过程中,还需要注意尽量优先选择那些通用性较强的构件,并将全部构件均统一纳入到构件库中进行管理,同时不断更新构件库,从而逐渐形成较为完善的预制混凝土结构构件库。

2.3进行软件二次开发

软件的二次开发在BIM技术应用中有着很大的影响,所以在进行软件二次开发的时候应该严格地根据软件应用要求进行操作;只有这样才能够使得二次开发的质量达到实际工作的要求,对其更好地发展有很大的帮助,真正有效地使得软件二次开发工作能够满足发展需求,在一定程度上促进相关工作质量的提升,使得BIM技术软件工作可以更高效地达到标准化的要求,为其更进一步的工作提供相应的支持和保障。

2.4进行住宅产业化和PC

预制装配式混凝土结构在住宅产业当中的应用非常重要,并且受到了社会各界的广泛关注,因此,相关单位以及工作人员应该清楚地认识到:住宅产业当中提高结构的应用效率,科学化地制定相应的工作计划,并将BIM技术投入使用,能够最大化地解决传统预支装配式混凝土结构设计当中的不足,在一定程度上改善相关工作的质量,促使我国新时代发展当中住宅产业得到进一步提升,有利于住宅产业更好地进步与发展,对相关单位的快速发展也有很大的帮助。其中PC的应用显得特别重要,所以必须严格要求工作人员,才能够确保在实际应用的时候更好地发挥自身的特点,改善使用质量,同时,对混凝土结构高质量的投入使用也有很大的促进作用,可以使得该项工作的开展更好地满足相关实际发展的需求,最大程度上使得预制装配式混凝土结构设计工作能够达到住宅产业工作开展的实际要求。

2.5进行信息传输

在开展设计工作的时候信息传输非常重要,但是从目前工作开展的实际情况来看,信息传输工作很难高质量地开展,导致设计工作的质量等一直得不到很好地提升,其中BIM技术的应用能够弥补信息传统工作当中存在的问题,使得信息传输的质量达到设计工作开展的要求,真正有效地使得设计工作的质量等满足后期相关工作的需求,确保预制装配式混凝土结构设计工作可以更好地进步发展,有利于在当前社会中更进一步地发展,满足新时代发展当中对预制装配式混凝土工作的高质量要求,从而使其能够在当前社会中更好地立足和发展。

结语

在装配式混凝土建筑结构施工作业中,应用BIM技术具有重要的实践意义,能在提升作业质量水平的同时构建更加科学的作业模式,优化整体效率。将BIM技术应用在预制构件生产、设计、后期运维以及施工作业中,构建可控化、全过程施工作业管理体系,能够满足节能环保的工程项目要求,为装配式混凝土建筑可持续健康发展奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]魏煜汶.BIM技术在装配式建筑结构施工中的应用分析[J].四川建材,2021,47(12):106-107,110.

[2]朱飞.BIM技术在装配式建筑设计中的应用[J].住宅与房地产,2021(34):92-93.

[3]伍坪.BIM技术在装配式建筑结构设计中的有效应用[J].建筑科学,2021,37(11):181.

[4]胡瑛,施继余.BIM技术下的预制装配式混凝土结构设计方法讨论[J].建筑技术开发,2020(3):21-22.

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