BIM這個(gè)詞是英文Building Information Modeling的首字母縮寫(xiě)，翻譯成中文叫做“建筑信息建?！?。從事鋼結構建筑行業(yè)的人對這個(gè)詞都很熟悉，但是很少有人能夠對它作出詳細的解讀，日前，由中國建筑旗下中建八局創(chuàng )新研發(fā)的“黑科技”——“智慧圖紙”APP橫空出世,據說(shuō)該APP就是由BIM和AI技術(shù)相結合而研發(fā)的產(chǎn)物！

    接下來(lái)，我們看一個(gè)鋼結構BIM工程的案例，會(huì )讓我們對BIM技術(shù)有個(gè)更清晰的了解。

    長(cháng)沙世貿廣場(chǎng)，這座廣場(chǎng)高348.5米，建筑總面積月23萬(wàn)平方米，其中有地下4層，面積約為5.1萬(wàn)平方米，塔樓為鋼管混凝土框架+混凝土核心筒+伸臂桁架結構體系。

    一. 利用BIM技術(shù)對項目現場(chǎng)平面布置進(jìn)行科學(xué)規劃

    世茂廣場(chǎng)利用BIM技術(shù)對現場(chǎng)平面布置進(jìn)行科學(xué)規劃對不具備材料堆放條件的天井部位，采取增加型鋼梁、滿(mǎn)鋪鋼板的形式進(jìn)行加固處理，達到可堆放重型構件的目的，提高了空間利用率。

    二. 鋼結構BIM深化設計

    深化設計時(shí)，BIM小組首先根據設計圖建立3D結構模型，接著(zhù)深化鋼結構連接節點(diǎn)，綜合考慮構件制作、運輸及安裝等多個(gè)環(huán)節以及和其他專(zhuān)業(yè)的聯(lián)系與配合，對復雜節點(diǎn)進(jìn)行深化設計，同時(shí)對部分節點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，最終生成可直接用于工廠(chǎng)加工的深化設計圖，并生成構件清單，便于工廠(chǎng)加工及現場(chǎng)吊裝。

    1.根據原設計圖建立3D結構模型
項目體量大，圖紙繁多，土建、機電、鋼結構、幕墻等專(zhuān)業(yè)交叉密集，如何從“先天有問(wèn)題”的結構圖紙建立精準的三維模型是一件繁重而又艱巨的工作。

   2.深化設計復雜節點(diǎn)

    世茂廣場(chǎng)外框為伸臂桁架結構體系，外框圓管柱與鋼梁連接節點(diǎn)復雜， BIM小組人員考慮工廠(chǎng)制作與運輸、現場(chǎng)實(shí)際安裝等多個(gè)環(huán)節及時(shí)與項目部人員及設計進(jìn)行溝通協(xié)調，對復雜節點(diǎn)進(jìn)行深化設計，同時(shí)合理分段分節，得到業(yè)主及設計的一致認可。

    3.節點(diǎn)優(yōu)化

    世茂廣場(chǎng)在鋼結構施工前，根據工程實(shí)際情況，結合以往施工經(jīng)驗，積極和業(yè)主及設計進(jìn)行深入溝通與交流，對以下典型節點(diǎn)進(jìn)行二次優(yōu)化，保證了施工質(zhì)量的同時(shí)縮短了施工工期。

    項目人員考慮到筏板混凝土澆筑對鋼管柱柱腳錨栓可能會(huì )產(chǎn)生比較大的擾動(dòng)，BIM小組人員為此對埋件節點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，設計角鋼支架，提高了柱腳錨栓安裝精度。

    圓管柱內栓釘變更為T(mén)型加勁肋，使鋼管結構與混凝土咬合更為可靠，增加了結構的安全性。

    調整角柱懸挑牛腿形式為T(mén)型結構，確?，F場(chǎng)鋼結構施工人員操作所需的必要空間，提高了施工的安全性和便捷性。

    將鋼管柱外側鋼梁之間的斜撐優(yōu)化為鋼柱外環(huán)板，使樓承板端部受力更為合理，同時(shí)解決了樓板混凝土澆筑的漏漿現象，保證了樓板混凝土的澆筑質(zhì)量。

    4.深化成果輸出

    當所有結構連接節點(diǎn)深化完成后，就到了結果輸出階段，BIM小組人員通過(guò)BIM軟件可生成直接指導構件加工的深化圖，并生成方便加工和現場(chǎng)施工及商務(wù)結算的構件清單。

    深化圖列表

    構件與零件清單

    三. 利用BIM技術(shù)提前進(jìn)行碰撞檢查

    世茂廣場(chǎng)施工過(guò)程中涉及到鋼構件與機電管道碰撞的問(wèn)題，為此，深化小組在建模時(shí)綜合考慮機電管道的布置，提前對碰撞部位采取預留洞口的處理方法，保證機電管道能順利通過(guò)。

    鋼梁預留機電洞口

    世茂廣場(chǎng)核心筒中設置了大量勁性鋼結構，鋼筋與鋼構件交叉施工工藝較為復雜。深化設計小組利用BIM技術(shù)對核心筒中的勁性鋼結構和鋼筋進(jìn)行放樣，在鋼筋與鋼構件碰撞部位采取開(kāi)孔或者設置套筒等措施，保證鋼構件與混凝土的合理連接。

    世茂廣場(chǎng)勁性結構圖

    四. 利用BIM技術(shù)進(jìn)行鋼結構工程3D可視化交底

    基于BIM技術(shù)可視化的特點(diǎn)，對施工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和工藝復雜的施工區域，向作業(yè)人員演示模擬施工場(chǎng)景，直觀(guān)地對各道施工工序進(jìn)行交底，避免因管理人員錯誤理解導致的工序與施工安排不當，從而避免返工和損失。

    五. 利用BIM進(jìn)行鋼結構施工模擬安裝

    世茂廣場(chǎng)加強層的核心筒中設置了18.1m長(cháng)、重約26噸的實(shí)心鑄鋼件。該鑄鋼件超重超長(cháng)，無(wú)法使用柱腳錨栓固定，同時(shí)，因核心筒操作空間狹小，臨時(shí)固定困難。針對此情況，鋼構事業(yè)部在鑄鋼件下部設計預埋鋼套管，利用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬安裝。

    鑄鋼件模型及構件信息

    除此之外，世茂廣場(chǎng)加強層伸臂桁架節點(diǎn)體量巨大，總重超過(guò)33噸，超出現場(chǎng)塔吊的最大吊裝能力。BIM小組結合原材采購條件、工廠(chǎng)加工情況，利用BIM技術(shù)精細排版，在保證工程質(zhì)量的前提下，將巨型超重伸臂桁 架節點(diǎn)拆分為多個(gè)部件，以滿(mǎn)足現場(chǎng)安裝需求。

    伸臂桁架吊裝模擬

    另外，世茂廣場(chǎng)加強層屈曲支撐的安裝精度要求非常高，而外框與核心筒間又存在沉降差，為減小施工誤差，深化小組結合現場(chǎng)實(shí)測實(shí)量，對模型進(jìn)行及時(shí)調整，經(jīng)過(guò)多次檢查核實(shí)，確保屈曲支撐最終順利安裝。

    六. 利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工進(jìn)度模擬

    建筑施工是一個(gè)高度動(dòng)態(tài)的過(guò)程，隨著(zhù)建筑工程規模不斷擴大，復雜程度不斷提高，使得施工項目管理變得極為復雜。通過(guò)BIM與施工進(jìn)度計劃相結合，空間信息與時(shí)間信息整合在一個(gè)可視化的4D(3D+Time)模型中，可直觀(guān)、精確地反映整個(gè)建筑的施工過(guò)程，方便快捷地進(jìn)行施工進(jìn)度模擬和資源優(yōu)化，并在施工過(guò)程中隨時(shí)根據現場(chǎng)進(jìn)度調整計劃，體現項目精細化管理能力。

    當前一些國家和地區已強制要求所有大型工程使用BIM技術(shù)，特別是政府出資的大型公共建筑。雖然現階段BIM應用還存在諸如目標不明確、數據不統一、協(xié)同不徹底等這樣或那樣的問(wèn)題，但是無(wú)論從現階段BIM的技術(shù)工具出發(fā)，還是基于未來(lái)的協(xié)同管理模式創(chuàng )新來(lái)看，BIM的應用推廣的趨勢已不可阻擋。

    七. 利用BIM技術(shù)進(jìn)行工程量統計

    傳統算量的方法要不就是依靠人工根據圖紙扒量，要不就是使用專(zhuān)門(mén)的造價(jià)計算軟件根據圖紙重新建模后進(jìn)行統計。傳統方法有著(zhù)效率低下，容易出差錯的通病，隨著(zhù)BIM時(shí)代的到來(lái)，計算機根據BIM模型可快速對各種構件進(jìn)行統計分析，大大減少鋼結構行業(yè)繁瑣的人工操作和潛在錯誤，真實(shí)地提供造價(jià)管理需要的工程量信息。

    本文內容改編自《鋼結構資訊網(wǎng)》，本文鏈接：http://www.wf-plastic.cn/news/0002991974.html