BIM技术在钢结构工程施工中的应用解析

于淑平

摘 要：钢结构工程由于其行业特殊性，比如工厂制造与现场安装管理的难度大、劳动强度大以及劳动成本大等现实状况，使得BIM技术的应用迫在眉睫、但同时其空间布置以及结构体系的复杂性，又使得BIM技术在钢结构工程中的应用难度较大，所以对BI11I技术在钢结构工程中的应用研究很有必要。

关键词：BIM技术；钢结构；应用

1在钢结构施工中运用BIM技术的重要性

在建筑行业的快速发展下，BIM技术也得到了广泛的运用，并成为了建筑行业中比较关注的技术之一。目前一些企业已经开始对BIM技术进行创新，希望找出更大的利用价值。但是受到软件功能等方面的影响，在完成有BIM模型建立后还需要借助绘制激活时CAD图纸来为工程提供帮助。但是从实际上来说，这种方法与BIM理念是背离的，也难以发挥出提升效果的作用。钢结构工程的设计与加工等环节之间有着极为密切的联系，所以在软件功能上还是比较成熟的，所以也就可以从在这一层面上来进行。其次，从研究中发现，钢结构施工管理中的主要问题就是信息传递效果上的不足，所以在BIM技术的参与下，能够深化好设计，完善制造过程，实现信息上的有效处理，解决现场中存在的管理问题。在钢结构工程中，企业承担了深化设计与构件制造的工作，同时也需要承担现场安装工作等。作为钢结构工程中的重要环节，要做好信息的处理与收集工作。钢结构工程质量的高低直接受到了深化设计与精度加工制造等方面的影响，所以在实际中要求企业要运用好BIM技术，以此来满足工程施工建设管理的要求。

2BIM技术特点

BIM 是指建筑信息模型，是一个应用平台，可将建筑工程的整个生命周期纳入到管理过程，借助有效建筑模型模拟，可对具体设计部分和施工部分进行控制，并完成碰撞检测、能耗分析和施工问题模拟。并根据 BIM 技术展示出的问题，实现对建筑工程问题的处理，从而达到提升建筑工程整体可靠性的目的。

2.1三维动态模型

三维建筑信息模型是建筑行业的第三次革命，通过模型直观的反映出建筑全貌、结构特点和建筑特点，将二维平面转化为三维空间，这在项目管理前期的项目策划阶段和施工阶段以及后期运维阶段的作用都非常大。通常施工现场人员在拿到施工图之后，经过研读图纸中各种线条绘制所表达的内容，只能在大脑中将平面图纸进行拉伸还原三维的结构原貌。利用BIM技术提供的可视化三维信息模型可高效解决在项目决策及施工组织设计阶段中容易忽视和判断错误的关节施工节点，也大大降低了技术交底时的时间成本。

2.2动画仿真模拟

动画仿真模拟是BIM技术一大特色功能，不仅可以模拟项目建筑的施工过程，而且涵盖了项目施工管理从初步设计到后期启用和运维阶段全过程的仿真模拟。在项目施工准备阶段进行4D动画模拟，也就是三维模型再加上项目的进度时间，根据施工组织设计模拟实际施工，制定更加合理的施工方案。在4D模拟的基础之上加入成本、预算的信息，形成5D模型，对项目全生命周期进行成本控制；运营阶段可以模拟日常紧急情况的处理方式。

2.3整合优化

BIM技术可以做到将建筑项目中各专业设计，材料生产、加工、运输，施工，运维等阶段整合并进行不断地优化调整。在信息化时代下由BIM进行的大数据优化比起传统人为管理和协调更加有效、快捷。

3钢结构工程中BIM技术的应用

我国现阶段建筑工程中钢结构工程的设计能力和施工技术都逐渐成熟，随着钢结构工程形式的应用范围不断扩大，建筑工程中对于使用钢结构的功能要求也逐渐复杂。工程建筑的施工规模不断增大，结构整体形式越发复杂，这使得工程项目施工的安装管理工作越来越困难。并且在钢构件制作和连接过程中，经常会因为各个部门在设计和施工过程中的不及时沟通，往往会造成构件制作不合理需要进行重新设计修改的情况；同时因为在工程中技术人员要确保图纸信息和工程设计方案的一致性，需要对图纸上的每个信息进行核对检查，导致总体工程任务量变大。钢结构工程中通过对BIM技术信息共享、数据检测功能的应用，可以很大程度上对工程的整体效率进行提升，并且可以在一定程度上对工程项目管理方法进行改善，而钢结构工程中BIM技术的应用有以下几方面特点。

3.1建立模型速度快

因为所有钢构件使用的材料、所处位置、选用的截面形式和构件部位加工的信息都储存在钢构件数据库中，所有BIM技术使用过程中会采用三维模型的方式进行模型建立，为施工人员提供构件组合成体，方便施工人员对构件的安装，同时也对项目的后期管理和施工统计提供有价值的资料。

3.2通过三维模型进行整体分析

通过对模型施加合适的外部荷载，对建筑进行结构受力实验，结合软件分析后的数据进行文本结果和相关图像输出，对建筑结构合理性进行判断。而且应用不同类型的BIM软件可以对输出结果进行多方面对接分析，經过技术人员反复验证输出数据和结果，判断钢构件的准确性能。

3.3软件自动成图和细节设计

技术人员利用系统中的图纸管理器对全部施工图纸进行类别、功能和用途的快速分类，方便绘制人员对全部工程图纸进行管理。这样可以大大减少绘图人员绘图时间，并且可以更好的提高图纸精确度。设计人员在构件细节节点处进行尺寸初值的输入，根据系统中预设好的节点运算运行参数设定，通过BIM软件完成节点预设要求的节点拼装工作，通过软件对模型细节进行不断加工处理，提高模型细部结构设计的质量，使其更符合工程实际情况；还可以通过软件的自定义节点工作对构件复杂的空间关系简化处理，提高节点制作和施工时的精准程度。

3.4工程量的统计和投标的展示

因为钢结构工程中使用的原材料种类繁多，需要对截面形式和构件类型进行区分。使用人员可以在建模初期对模型进行相应工程量的分析，在软件运行通过后再进行统计信息的汇总，利用软件报表输出功能对输出信息进行核对分类，降低工程计算错误率和工程汇总工作的工作量。另外BIM信息共享功能的应用，可以方便招投标双方更好的对工程项目设计理念进行把握，了解施工过程中项目设计的要求。

3.5碰撞实验的检测

钢结构工程中节点复杂多样，在进行实际施工过程中难免会因为施工技术的原因产生节点零件之间的碰撞和混凝土组合部分与管道搭接时发生的碰撞。通过使用软件中模型的碰撞检测功能，可以在施工之前对建筑工程整体节点和结构的安装进行科学合理的实验布置，通过软件的模拟实验功能可以对整体工程中节点和结构进行合理性的检测，保障工程实际施工中不会出现构件相互碰撞的问题，加快工程整体施工安装效率。

4结语

BIM技术在钢结构工程中的应用，可以实现精细化设计与精细化检验，从而保证了精细化施工，再加上BIM技术在钢结构工程管理上的应用，使得钢结构工程的建设效率得到了进一步的提升随着BIM技术在工程领域的应用和普及，BIM找术一定会给工程领域带来一次彻底的革命：

参考文献

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（作者单位：中建二局安装工程有限公司）