浅谈BIM技术在房屋建筑结构设计中的应用

浅谈BIM技术在房屋建筑结构设计中的应用

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摘要:建筑结构的稳定性是保证房屋建筑质量的重要前提。随着科学技术的进步,BIM技术应用到了各行各业,特别是在房屋建筑结构设计中的应用,能够有效的提高设计的效率及准确性。基于此,本文首先对BIM技术进行简要概述,并分析了BIM技术的优势及其在建筑结构设计中的应用,以期在优化建筑结构式设计与提高设计应用水平方面提供一定的参考。

关键词:BIM技术;房屋建筑;结构设计;应用

1、BIM技术概述

现代社会的建筑结构设计工程项目正在朝着大规模、高层化甚至超高层化的方向发展,建筑结构的高度复杂化使得其不断地趋向多样化,也正是因为存在这样的原因,所以通过各种各样的渠道来获取大规模的信息对建筑结构设计而言必不可少。在建筑工程领域,现代信息技术开始逐渐被广泛应用,究其原因,不过是在建筑产品生产中加以利用该类数据信息,不仅有效缩短建筑企业的施工工期,提高施工效率,降低企业的成本投入,还能提高建筑企业在生产过程中的质量管理工作水平及提高安全管理工作的实施效率。BIM技术的出现及实际应用使得建筑设计结构图像由二维转变成三维,推动了整个建筑行业的快速发展、进步以及健康成长。基于在现今信息技术成果的帮助下,整个建筑行业开始谋求能达成迅速处理各类相关信息的目标,并且希望可以通过进一步控制成本投入与安排合理化工期的方式来增加企业利润。由于BIM技术可以创建数字模型,因此这样就可以设计、建造建筑工程结构,并且在实际生产中的各个阶段帮助建筑企业有效降低经营成本,有利于实现可持续发展的战略目标。

2、BIM技术的优势

2.1BIM模型采用分布式方法运行

BIM技术构成的模型主要是在分析类工具和创作类工具的共同作用下发挥相应的作用。这两类工具相结合形成了BIM模型的分布式方法。BIM技术在此方法下,将传统设计环节中由个别专业单位完成的作业进行综合,统一于BIM模型中。BIM模型将有关的房屋建筑设计方面数据和信息提供给该模型中的进度安排、人流量控制、模型检测等分析工具进行相应的检测和分析,方便设计人员之间的合作。

2.2BIM技术提高了对设计的建筑对象可视化程度

在对传统的房屋建筑设计图稿进行观察时,通常观察对象只是呈现出二维的平面图像,这类图像虽然较传统手绘图有所提高,但仍然有一定局限性,对于房屋建筑的一些重要信息很难直观表达出来。BIM技术的应用,实现了房屋建筑设计图纸由二维的平面效果转化为建立三维的可视化模型。这类模型能够形象、直观地将房屋建筑中的信息表达出来,能够对业内人士提供相应的数据支持和信息帮助。即使是一些非专业人员也能够通过BIM模型轻易的了解到不同房屋建筑设计的风格和理念。

2.3BIM技术能够起到很好的协调作用

虽然房屋建筑设计仅仅是整个房屋建筑工程项目施工建设的一个小环节,但却对整个房屋建筑工程的工程质量有着重要意义。房屋建筑设计这一环节自身也有很多的部门和单位组成,例如,数据搜集部门、房屋建筑设计部门、信息输入部门等。每个部门必须与其他部门想接触。BIM技术通过对各个单位进行协调,将一些房屋建筑的设计与修改内容在其中及时、准确地传输,实现资源共享,能够很好地对这些单位和部门之间的合作与沟通进行协调,以此来提高房屋建筑设计的质量,提高房屋建筑设计的效率。

3、BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

3.1BIM技术在建筑结构和场地分析中的应用

建筑结构设计的合理性不仅表现在建筑工程本身,还与建筑所在的场地存在着密切的联系。通常情况下,建筑工程所在场地的地质环境和水文状况会对建筑结构的设计造成较大程度的影响,尤其针对复杂地形,相应的场地分析与空间规划显得极为重要,所以通过BIM技术与地理信息系统的结合,可以对建筑工程所在场地进行全面的模拟,在模拟的环境中建造建筑模型,这样就可以更加清楚的对建筑与建筑所在场地进行全方位的分析,并通过相应的模型建立事先规划可视度分析、室内视野分析以及周围道路可视分析等;并选出最佳的建筑建设地点,使得建筑结构以及所在场地两者之间达到最佳适应性,从而确保建筑结构设计的合理性与科学性。

3.2BIM技术在建筑结构参数设计的应用

建筑场地设计好之后,需要对整个建筑结构的参数进行仔细处理和分析。通常情况下,由于整个建筑工程中的相关数据和参数都是相互关联,环环相扣的,因此整个建筑结构的参数和数据都需要整合到同一个数据库中。BIM技术作为计算机信息技术发展的一个应用,自然具有计算机处理和存储数据信息的强大功能,它通过一定的收集和处理软件,能够准确地将整个建筑工程所需的数据和信息收集并按照一定的次序合理地存储,提高了工作效率,加快了建筑设计的进程。而建筑工程设计师可以随时通过计算机对各项工程数据进行查看和调整。

3.3BIM技术在钢结构建模中的应用

当前钢结构发展已然成为了大跨度建筑物的核心结构形式,在其构建模型时是需要面对诸多难点的,因为在设计钢结构时需要涉及梁梁刚接、梁柱连接等多种连接方式,因此在实际设计中需要依据梁柱的实际高度,来对各个连接件进行设计,同时将其参数化。BIM系统在实际应用中可以通过参数共享的方式,来对螺栓的间距与数量进行控制,只需要设计人员对参数进行适当调节,便可以形成一些新的连接件,通过事先的勘察与构建,来对其加强件与连接件的位置进行确定,从而提高建筑结构的设计效率与质量。

4、BIM技术在建筑结构设计中的难点

BIM系统被广泛运用于建筑结构设计工作中,在工作时BIM系统会将模型发送到能反馈出建筑结构设计信息的分析软件中,在此用BIM技术时通常要面对各项复杂参数,这是由于建筑施工材料自身力学特征、荷载组合之后结构分析软件可以根据不同的用户指令来形成各种动态施工图。建筑结构设计人员在使以及单元截面特性等多种因素会对建筑结构性能产生不良影响。除此之外,BIM技术的物理模型、建筑结构分析模型以及施工设计图文档之间要实现相互的双向无缝连接就必须采用完全符合施工设计标准的建筑结构构件,若设计出来的建筑结构构件没有达到相关规范的要求则会导致BIM系统在运行过程中丢失大量重要数据。因此,为了能实现物理模型、结构分析模型以及施工设计图文档之间的相互的双向无缝连接,建筑结构设计人员在现代建筑结构设计中就必须高度关注这一问题,并且谋求解决此类问题的办法。

5、结束语

综上所述,BIM技术的出现为复杂的建筑模型设计提供了可能,便利了房屋建筑的设计、施工过程,能够在很大程度上对各行业的工作效率和工作精度进行提高。但目前建筑业存在着产业结构分散性、工程对象唯一性、工程信息复杂性的问题,这导致BIM标准难以统一,同时在我国BIM技术还存在管理问题,导致出现利益冲突,从而资源不能完全的共享,项目工程参与方不能很好的进行协调。BIM技术的发展还需要时间的磨合,通过政府企业的努力,使其和国内的建筑市场特色相结合,满足中国建筑市场的特色需求。

参考文献

[1]刘晓光.BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用[J].计算机光盘软件与应用.2014.

[2]张建辉.住宅建筑设计的常见问题与解决措施[J].住宅与房地产.2016.

[3]郭志博.浅析BIM技术在建筑结构优化设计中的发展应用[J].工程技术(引文版).2016.

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