BIM技術在鋼結構工程中的應用研究

彭 偉

(陜西鐵路工程職業技術學院 陜西 渭南 714000）

BIM技術在鋼結構工程中的應用研究

彭 偉

(陜西鐵路工程職業技術學院 陜西 渭南 714000）

文章主要總結了鋼結構工程的特點，分析了BIM技術在鋼結構工程中的應用過程中出現的問題以及利用BIM技術解決這些問題的辦法，最后提出了BIM技術在鋼結構工程中的推廣需要應用BIM技術做好對施工現場的管理工作，為BIM技術在鋼結構工程中的應用提供了一些參考。

BIM技術 鋼結構工程 可靠度 精細化

1. 引言

鋼結構工程由于其行業特殊性，比如工廠制造與現場安裝管理的難度大、勞動強度大以及勞動成本大等現實狀況，使得BIM技術的應用迫在眉睫，但同時其空間布置以及結構體系的復雜性，又使得BIM技術在鋼結構工程中的應用難度較大，所以對BIM技術在鋼結構工程中的應用研究很有必要。

2. 鋼結構工程的特點

首先，由于鋼結構工程所使用的鋼材具有強度高、塑性和韌性好的特點，從而使得鋼結構相比較于用混凝土、磚石和木材等建筑材料建造的其它結構，特別是鋼筋混凝土結構的重量要輕許多，尤其在大面積和大跨度的結構中，鋼結構工程的這一特點較為明顯。

其次，由于鋼結構工程所使用的鋼材相比較其它材料，內部結構比較均勻，使得其在結構中的受力情況與計算模型比較接近，這樣就有利于人們對鋼結構的分析與研究，從而使得鋼結構工程相比較于其它結構具有較高的可靠度，最終使其能較好地滿足人們對建筑物的各種功能要求，特別是對建筑物的抗震要求。

最后，由于鋼結構工程所使用的鋼材目前都已普遍采用工廠化制作，將結構中所需要的構件軋制成各種型材，使得其構件的尺寸規格能夠統一，便于人們對構件的制作與加工。當然，鋼結構也有其缺陷，比如易腐蝕、易銹蝕、耐火性差等，但隨著科技的進步，人們正在努力改進與克服這些不足與問題，從而使鋼結構越來越具有更高的可靠度。

由于鋼結構工程所具有的以上特點，使得其在施工階段相比較于其它結構具有較為明顯的優勢，這主要體現在鋼結構工程在能夠在保證較高的施工質量的同時施工速度也比較快，即生產效率較高。

3. BIM技術在鋼結構工程中的應用現狀

綜上所述，鋼結構工程在保證施工質量的同時,施工的效率又較高，使得其在大型工程的應用較多，但在普遍應用的同時也出現了一些問題，其中鋼結構工程的安裝精度問題顯得較為突出。例如，鋼結構屋面結構的現場拼裝的安裝精度將影響工程交驗后的正常使用與維修，如果精度不夠高，將對屋面的防水施工及其施工質量產生影響，從而導致屋面產生裂縫而漏水，給屋面的正常使用與維修帶來極大的麻煩。所以，要想使鋼結構在實際工程中得到廣泛應用，首先就得解決安裝精度的問題。而BIM技術的出現，正好可以解決這個問題，BIM技術在鋼結構工程中的應用能夠達到精細化施工的目的，解決安裝精度不足的問題，從而進一步提高鋼結構工程的可靠度。

由于鋼結構工程的行業特點，其現場施工的源頭其實在工廠的構件加工，而構件的加工本來應該是以結構工程師的設計為標準的。而目前的現實情況是，結構工程師普遍地將深化設計的工作留給了鋼結構加工企業去完成，鋼結構加工企業其實承擔著“邊設計、邊加工、邊變更”的角色，這就使得構件加工的效率極為低下。導致這種現象存在的原因是，結構工程師生成的分析模型不能直接轉化為施工時所用的建筑模型，而BIM技術從設計環節這個鋼結構工程的源頭上，就可以做到精細化設計，從而使結構工程師設計的模型能夠直接應用于構件加工及施工現場的安裝，從而提高整個工程建設的效率。

另外，鋼結構工程的結構形式相比較于其它結構，都較為復雜，例如鋼網架工程，由于其結構自身的復雜性，使得其節點數量眾多，過量的桿件安裝偏差所造成的誤差積累，將嚴重影響到鋼架工程的整體質量。所以，鋼結構工程的質量控制也是一個較難處理的問題。而BIM技術在三維建模的基礎上，可以實現鋼結構構件的電腦預拼裝，但這還只是理論模型，無法讓其發揮作用，起不到控制施工質量的目的。人們想到了用測量儀器對實際構件進行實物測量，并將實測數據輸入三維建模軟件，形成實測模型，然后將其與理論模型進行比對，檢驗實際構件是否滿足設計要求。這樣就達到了預先精細化檢驗鋼結構工程施工質量的目的，保證最終構件完全符合現場安裝的要求，從而達到控制施工質量的目的。

4. BIM技術在鋼結構工程中的應用推廣

BIM技術在鋼結構工程中的應用，使得工程建設在設計工作當中就可以解決鋼結構在構件制作與裝配當中遇到的一些問題，但是無論是哪個工程，最重要的環節還是在施工現場的組織與管理上，對于鋼結構工程就是構件的現場裝配。所以，對于鋼結構工程，除了在設計和制作環節當中可以應用BIM技術，利用BIM技術來管理好現場施工也是非常重要的。眾所周知，由于鋼材價格偏高以及勞動力成本相對較高等因素的影響，鋼結構工程的成本比較高，這往往影響到業主的選擇。BIM技術的實質就是用信息化的方式管理好工程建設的全過程，包括工程項目的施工階段。所以，通過BIM技術在施工管理中的應用，可實現對工程項目的質量、成本、進度三方面的控制，從而讓工程建設的效率有一個更加全面均衡的提高，從而讓更多的業主選擇鋼結構工程，使鋼結構工程具有更大的市場和前景。

5 .結束語

BIM技術在鋼結構工程中的應用，可以實現精細化設計與精細化檢驗，從而保證了精細化施工，再加上BIM技術在鋼結構工程管理上的應用，使得鋼結構工程的建設效率得到了進一步的提升。隨著BIM技術在工程領域的應用和普及，BIM技術一定會給土木工程屆帶來一次徹底的革命。

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1007-6344（2015）12-0103-01

彭偉（1983-），男，陜西寶雞人，研究方向為土木工程結構與施工控制技術。