探究BIM技術在鋼結構工程中的應用

徐立平 李毓斐

(浙江工程設計有限公司，浙江 杭州 310000)

BIM又稱建筑信息模型，BIM技術的運用，可將與工程相關的信息通過數據形式進行傳輸，以此作為建模基礎進行三維化建筑模型的構建，并模擬建筑在投入使用后的相關信息及真實功能。該項技術在工程項目中的運用，能較大程度弱化建筑在生命周期內的設計,維護,施工等階段系統間的信息斷層，便于工程人員進行整體工程的項目管理及相關數據計算。

1 鋼結構工程的特性解析

1.1 鋼材強度方面特點

在鋼結構工程建設中，所用鋼材具備韌性較強,塑性較好,強度較高的特點，該類鋼材的運用，能保障工程內的結構重量輕,例如用鋼筋混凝土搭建的其他結構，尤其在工程結構跨度較大,面積較大時，鋼結構工程的重量優勢便能更加明顯地體現出來。

1.2 鋼材結構方面特點

與其他材料相比，鋼結構工程中所運用的鋼材內部結構更為均勻，結構的實際受力狀況與計算階段內的模型更加貼近，能幫助工程技術人員進行更好的鋼結構分析，以此保障整體工程可靠性的增長，使該類工程相較它類材料所構成的結構具備更高的穩定性及安全性，以此讓工程建設更加靠近人們所需的建筑功能性需求，例如抗震需求等，在較大程度上實現對人們需求的滿足。

1.3 鋼材制作方面特點

在當今生產背景下，鋼結構工程中所需鋼材已經進行了工廠化的制作，并利用軋制型材的方式，保障生產的相關構件尺寸,規格較為統一，更大程度滿足鋼結構工程的實際需求，并簡化了工程構件的加工及制作流程，促進了裝配式建筑的優化[1]。然而，鋼結構工程由于材料特點的影響仍存在一定不足，例如工程容易被銹蝕或腐蝕，且耐火性能較差。由于該項存在的不足，國內的技術人員已經在進行改進和實踐，促使鋼結構工程的穩定性正在逐步升級。

因鋼結構工程具備以上幾點特性，使其在實際施工運用中具有比它類結構更為良好的優勢，在施工質量得到一定保障的前提下，鋼結構工程的實際施工速度快于其他材料的結構，促進了工程施工效率的有效增長，潛在降低了工程成本。

2 鋼結構工程中BIM技術的應用意義

在鋼結構工程內，建筑主體以鋼制構件的安裝組合逐步構成，當下國內發布了鼓勵運用裝配式結構的相關政策，在此背景下，鋼結構工程的運用已經成為了未來的一大發展趨勢[2]。鋼結構中所運用到的構件節點，其生產制作和安裝流程相較其他結構下構件更為復雜，且在全項目周期內，信息的更新效率較低，對工程量的統計存在困難，該類問題直接影響著鋼結構工程的推廣及運用。國內當前對BIM技術的推廣及普及是為了通過技術的實踐運用，將上述問題進行充分解決，對BIM技術的靈活運用，將其應用進鋼結構工程之內，促使國內建筑工程領域盡快達成鋼結構設計,工程管理精準性,高效性及便捷性的有效助力，對建筑領域的發展意義重大。

3 BIM技術在鋼結構工程中的應用

我國當前的鋼結構工程設計,施工技術逐步趨于成熟化，鋼結構工程的運用范圍逐步擴大，工程建設對鋼結構工程的功能需求也會逐步趨于復雜化。隨著國內建筑規模的逐步增長，結構的整體形式越發復雜，為工程的安裝管理帶來了一定難度。此外，在進行鋼構件的制作和連接流程中，往往因相關部門未在施工和設計環節中進行及時的充分溝通，導致實際構件不符合工程所需，需要耗費額外的時間精力進行重新設計等等。為促使設計方案與圖紙信息的一致，工作人員需對圖紙中對應信息做出全面的檢查核對，這又潛在的導致工程任務量增長。BIM技術的運用，以其具備的數據檢測和信息共享功能，在較大幅度上促使工程效率的整體提升，并改善工程建設中的項目管理方式，其具體運用有以下幾點。

3.1 以BIM技術進行快速建模

鋼構件的數據庫內，儲存著鋼構件所使用的材料,截面選用形式,所處位置和構件部位加工等信息，BIM技術的運用，便可幫助技術人員進行三維模型的構建，提供出構件的組合成體以供工作人員參考，便于施工者進行相關構件的運用及安裝，并為工程項目的施工統計,后期管理提供可靠信息，促進工程管理效率的增長[3]。

3.2 細節設計及軟件自動成圖

該項技術的運用，技術人員可通過對系統內圖紙管理器的運用，進行施工圖紙的類別,用途及功能的高效化分類，便于繪制工作者來管理整體工程內的圖紙文件，為繪圖人員節省更多的繪圖時間，提升圖紙繪制的精確程度。此外，技術人員可利用該項技術，在各項構件的細節節點位置做出尺寸初值的設定，并按照系統內所預設節點信息進行參數設定的運行，以BIM軟件進行節點拼裝，保障拼裝符合節點預設需求，以軟件進行模型細節的持續處理及加工，保障模型細部結構的設計有效性，保障符合工程建設的實際需求。

3.3 以三維模型來做整體分析

該項技術的運用可將適合的外部荷載施加進三維模型中，并以此進行建筑結構的受力實驗，通過軟件所分析出的相關數據進行對應圖像和文本結構的輸出，以此為技術人員提供判斷建筑結構是否合理的實驗依據。此外，BIM軟件類型較多，不同類別的軟件運用，能幫助技術人員實現對輸出結果的多層面對接式分析，通過對相關數據和結果的重復驗證，可以對相關鋼構件的準確性進行有效判斷。

3.4 進行碰撞試驗的科學檢測

在鋼結構工程內，存在著節點復雜化多樣化的一大特點，在實際施工中，受施工技術影響，節點零件碰撞現象,混凝土與管道搭接碰撞現象存在一定的發生概率。BIM技術的運用，能幫助技術人員以軟件進行模型碰撞檢測實驗，在施工開始前，將工程設計內的整體節點,結構安裝做出更為合理科學的實踐及布置，并以軟件內置的模擬實驗版塊檢測節點和結構的合理性，充分降低實際施工中各構件存在的碰撞概率，促進整體的安裝施工效率增長。

3.5 用于投標展示統計工程量

在鋼結構工程內，所運用的建設原材料類型較多，需要工作人員對構件類型和截面形式進行準確區分，以此保障工程的良好開展。工作人員可運用BIM技術，在建模的初級階段，進行模型對應工程量的計算和分析，并在軟件正常運行通過后匯總相關統計信息，以軟件內的報表輸出版塊分類，核對輸出信息，以此降低整體工程的匯總工作量，計算錯誤概率等。此外，BIM信息共享版塊的運用，能為招標和投標方提供更好把握工程設計理念的機會，充分理解工程建設中的設計需求，為項目的良好開展奠定基礎。

4 結 語

結合以上，將BIM技術運用進鋼結構工程內，能幫助施工設計環節,施工流程進行更為精細化和全面化的分類，在施工設計與設計檢測工作中，與傳統形式的技術相比，BIM技術的運用具有明顯優勢，能為工程人員提供更加便捷的服務，充分促進施工效率和建設效果的提升。在鋼結構工程內進行BIM技術的靈活運用，能幫助工程人員實現對項目設計,數據分析計算等層面的優化，以此實現對整體工程的管理優化。在現代化的生產背景下，如何在工程管理中更為靈活,更大程度地發揮BIM技術的優勢，提升相關信息的傳遞效率，促進施工質量的提升，便是未來建筑工程領域內鋼結構工程的發展目標之一，行業工作者應結合工作所需，進行BIM技術的運用實踐及不斷改進，保障鋼結構工程設計質量的增長，促進建筑工程領域的革新。