基于BIM技術的建筑結構施工圖設計概述

莫已秋

摘 要：隨著我國建筑行業的快速發展，各種新型計算機模擬技術在建筑設計當中也得到了廣泛的使用，從而使建筑施工與設計得以優化，其中BIM技術因其諸多優勢，在建筑結構施工圖設計當中得到了普遍的認可與推廣，該技術可以在二維圖紙上進行計算機三維模擬建筑物施工過程，是現階段設計發展的必然趨勢，本文旨在探討BIM技術在建筑結構施工圖設計當中的具體應用，僅供參考。

關鍵詞：BIM；質量；效率；建筑結構；施工圖設計

1 基于BIM的結構施工圖設計需求

1.1 設計流程

在具體設計期間，相關設計者應當要對建筑設計圖紙進行深層次的研究，并在此基礎上進行模型設計；在實際設計當中應當明確相關構件與構件之間的聯系，并深度剖析其內力；與此同時，還要把結構設計的結果以最快的速度反饋給相關設計者，這樣他們才能結合反饋信息來調節建筑設計模型的構造與參數，繼而設計出最為適宜的結構施工圖。顯然這種設計環節可以在無形當中保障設計要求分析和設計結果處于相同的狀態，同時也促進其設計水平的全面提升。

1.2 模型描述

結構物理模型作為施工圖設計信息模型中的重要組成部分，所以相關人員應當在充分結合構件關系的基礎上來對以下幾點進行定義：一是模型的屬性；二是模型之間的關聯信息；三是管理信息。從BIM設計軟件的角度出發來看，結構物理模型信息包含很多內容，如構建信息、結束信息等；而屬性信息主要包含以下兩種：一種是材料信息；另一種是內里信息；關聯信息則充分彰顯出的是構建之間的連接關系等；管理信息則彰顯出的是用戶信息、模型文件信息等。

2 建筑結構的 BIM 應用

2.1 定義結構構件

從當前的發展趨勢來看，IFC體系當中構建了與之相匹配的結構模型體系，以便可以準確無誤地對梁、柱等相關構建加以描述。這里將墻體結構構件當作論述對象，相關人員應當先對建筑實體進行定義，然后借助于集合關聯實體主動構建樓層實體與建筑實體之間的關系，最終再定義墻體實體，并在此基礎上借助于空間結構關聯實體促使樓層實體和墻體實體之間達到關聯的效果，繼而對墻體模型進行定義。

2.2 定義構件屬性

站在客觀的立場來講，BIMO模型包含諸多屬性，如建造信息、幾何等，現階段的IFC 模型可以在無形當中迎合諸多模型構建的屬性，對此這里將墻體當作論述對象進行定義關聯關系，同時還要在 IFC 模型中對多層材料進行定義，墻體主要由以下幾個部分一起組成：一是內墻抹灰；二是結構層；三是隔熱層；四是外墻面磚等，相關人員首先需要做的事情就是定義材料屬性，然后借助于材料層集合使用實體、材料分層實體等進行相應的定義，最終還要依賴于材料關聯實體主動構建墻體材料與墻體的之間的聯系。

2.3 定義關聯關系

2.3.1非對稱性關聯

針對非對稱性關聯來說，其一般指兩實體存在主從關系，相關人員通過利用修改主實體的方式來調整實體，但主實體的本質不會發生任何的變化。這里將洞口與墻體當作論述對象，其中洞口依存墻體實體，倘若這時相關人員將墻體刪除以后，那么洞口也會隨之消失；然而將洞口刪除以后，墻體不會隨之消失，只是將二者之間存在的關系進行切斷，靈活運用洞口關聯實體繼而構建洞口實體和墻體實體之間的關聯。

2.3.2對稱性關聯

就對稱性關聯而言，其往往指兩實體存在對等關系，無論是哪個實體的變化均會對另一個實體的變化產生影響，像柱、梁關聯，二者皆是借助于構件結構才達到了關聯的效果，如果相關人員在地梁實體進行調整時，那么與之相對應的柱實體也會發生適當的變化，繼而調整柱的關聯，反之也是同樣的道理。

3 實現BIM模型的設計

3.1 設計 BIM 模型

針對BIM模型設計環節來說，相關人員不單單要確保其要順應時代的腳步，還要對其技術的今后發展予以高度重視，在充分結合 IFC 羅星結構的基礎上，將目光放在模型的高效性上面，這樣做的目的是為了在BIM模型組織結構當中可以靈活運用IFC模型，充分保障模型的整體水平，也為實現IFC模型文件的順利導出創造有利條件。一般而言，BIM 結構施工圖羅星結構通常包含以下幾個部分：一是屬性定義模型；二是材料信息模型；三是計算結果模型；四是結構構件模型。針對結構構建模型來說，其主要是在充分利用面型對象結構的基礎上，把全部結構構件都滲透到建筑構件當中，像梁、柱等，同時依賴于構件關聯類積極構建結構設計結果以及結構構件之間的關系，同時結合計算結果類相關構件類存在的耦合關系，以此來實現結構構件和計算結構的關聯建立聯系。通常情況下，材料信息模型一般涵蓋以下幾種信息：一種是鋼筋材料；另一種是混凝土材料，并在此基礎上結合材料關聯類構建結構構件和材料屬性的關系。從屬性定義模型的角度出發來講，其不單單實現了BIM 核心的動態擴展，還在無形當中為其提供了與之相匹配的技術接口，最后結合屬性定義關聯類，促使結構構件動態屬性的概念定義得以順利實現。

3.2 實現系統

相關人員通過靈活運用以上BIM模型，借助于 Auto CAD二次開發相應的平臺，以此來實現 BIM 建筑結構施工圖的設計，在實際制圖期間不單單要滿足相關設計要求，還要充分彰顯出設計特征，這樣做的目的是為了促使智能化系統可以準確無誤地模擬工程師制作施工圖紙的整個環節，并在此基礎上對相關設計者的制圖理念以及繪圖步驟進行詳細總結，這樣就可以衍生出與之相匹配的繪圖程序，然后把錄入設計模型變成相對應的模型信息。針對已經開始進行制作的施工圖模型來說，其在 Auto CAD 上可以充分結合各種制圖環節來呈現出施工圖狀態，同時模型在繪圖施工圖層面上十分成熟，可以開放選擇與應用，同時還可以滿足施工圖顯示模式的變化。通常情況下，施工圖模型的邏輯結構主要包含以下幾個部分：一是應用層；二是模型層；三是接口層；四是數據層。就數據層而言，其屬于系統數據的關鍵來源，主要包含以下幾點：一是 IFC 文件信息；二是圖檔管理信息；三是設計規則信息；四是BIM 模型信息；五是系統信息。對于接口層來說，其是快速實現 BIM 模型物理儲存數據的接口，該模型在實際提取的時候能借助于IFC 訪問接口得以實現，另外從BIM數據庫至該模型的映射環節能夠依賴于BIM 模型訪問接口得以實現，模型層作為BIM系統中重要的組成部分，在充分結合 BIM 模型優勢的基礎上迎合相關設計要求，應用層屬于BIM的各項應用，不單單可以實現施工圖的科學設計，還具備以下諸多功能：一是進行設計模型和圖檔；二是進行算量統計；三是規范校驗設計結果；四是檢查三維模型等。

4 結語

綜上，BIM技術的應運而生，為建筑設計事業帶來了新的發展空間，不斷完善與優化現階段相關人員的專業分配和工作流程，使得建筑結構設計正式邁入到三維設計的鼎盛階段。現階段BIM建筑結構設計環節，具有較強的可操作性，其中涵蓋Auto-CAD技術等關鍵技術，該技術中存在的問題得以高效處理，迎合了BIM建筑結構的設計要求，同時也在無形當中強化了BIM在建筑結構施工圖設計中的實際應用，顯然這對加快建筑行業發展的腳步有著積極的作用。

參考文獻

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