研究BIM技術在工業鋼結構建筑改造設計中的應用

于海超

【摘要】本文首先闡述了鋼結構工業建筑改造中BIM技術應用優勢，論述了鋼結構工業建筑改造的難點，接著分析了建筑改造的基本思路，最后對優化鋼結構工業建筑改造中BIM技術的應用控制策略進行了探討。

【關鍵詞】鋼結構工業建筑改造;BIM技術

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

10.042

研究人員應在掌握BIM技術應用的工程建設市場的基礎上，找到優化控制的具體方向，進而增加科學技術的應用。事實證明，只有這樣，才能控制和管理影響工程建筑改造成果的因素。然而，BIM技術在鋼結構工業建筑改造中的作用并沒有得到充分發揮。因此，研究人員應加大其推廣效果，以提高工業建筑的現代經濟建設水平。

1、鋼結構工業建筑改造中BIM技術應用優勢

研究表明BIM技術在鋼結構改造中的優勢在于三個主要領域。首先，該技術的應用實現了模型信息的關聯與協作，即通過三維幾何圖形和拓撲關系之間的公共關系實現了設計、設計和管理信息的完全過程集成。這里的信息包括：材料特性、部件名稱、成本控制、施工項目程序和工程安全;其次，對模型組件進行識別和更新，BIM技術主要應用于整個設計生命周期。因為可以檢測和更新信息模型的設計對象，所以系統可以通過對模型設計數據進行統計分析來生成相關的虛擬實體和文檔繪圖。該技術的應用不僅可以包括同一零件的自動模型識別，還可以包括在不同階段同時修改和更新零件;最后，整體模型的演化和擴展，因為BIM技術監督的整體模型包含了建筑生命周期的演化和擴展，這意味著設計模型對象的變化會自動擴展到關聯的模型組件。這樣就可以實現三維圖紙、三維形狀甚至四維管理信息的同步演化。

2、鋼結構工業建筑改造的難點

由于材料、設計、施工和安裝設備的特點，鋼鐵工業很難重新設計施工過程。1）鄰區人車多，安全隱患多;交叉作業項目多，構件、設備、機電管線安裝復雜;工程量核算復雜;施工進度高，成本控制嚴格。。對鋼結構基本構件理論問題的研究現已成熟，各個值的穩定性有所提高。但是，需要進一步研究零部件的局部穩定性與全局穩定性相匹配的理論和設計應用程序。設計師必須對結構造型、新的和修訂的結構造型、新材料和新材料的性能以及結構的載荷進行精確計算和分析，以獲得優化結果，從而使鋼結構的結構難以重組;2）施工精度高，施工程序復雜。第一，鋼結構工業廠房功能故障超過48米，第二，鋼結構中的構件多種多樣，多種多樣，大多是工廠制造和現場裝配的，第三，鋼結構配備焊縫、螺栓、鉚接接頭和低故障要求，第四，先移除一些舊結構，然后安裝新零件。這不僅是一個復雜的過程，而且需要很高的施工精度來滿足設計要求和實現預期的改建效果;3）建筑工程往往設計狹窄而困難;附近人多，安全威脅多。鄰區人車多，安全隱患多;交叉作業項目多，構件、設備、機電管線安裝復雜;工程量核算復雜;施工進度高，成本控制嚴格。

3、建筑改造的基本思路

（1）為了正確理解工業建筑的原始結構形狀，可以通過深入分析現有建筑來確定哪些部分可以拆除，哪些部分可以保留，哪些部分需要加固。各種加工方式的組成部分需要預先分類和科學論證;（2）要重點解決現有建筑結構哪些部位需要增設相應的框架梁結構、柱結構，同時要處理結構連接存在的問題;（3）確保結構調整后的建筑結構符合建筑抗震規范的要求。為了滿足這一要求，需要進行整體計算，將基線構造與新結構相結合，科學地確定原始結構圖元的承載力。（4）選擇邏輯、科學的設計方案和設計過程?？紤]到采礦業的特殊情況，往往對建筑業提出嚴格要求。因此，應靈活考慮和設置設計中的設計順序和施工計劃，以確保改建方案的可行性。

4、優化鋼結構工業建筑改造中BIM技術的應用控制策略

4.1結構設計

要發揮BIM技術在鋼結構工業建筑中的作用，必須從設計角度將Revit軟件導入到要轉換的建筑結構中。然后分批輸入翻譯。BIM技術是實現鋼鐵工業設計目標的核心任務。特別是BIM技術與CAD有本質區別，因為系統中的每個部件都是獨立的。此外，CAD模型中有許多簡單的線或圖塊，但元件之間沒有關聯。即使是現代CAD軟件也難以使用特定數據。BIM技術根據可見性和工作集對所有設計詳細信息進行分類，以便精確地劃分設計任務。在Revit軟件中指定工作集后，可以創建結構構件?？梢娦栽谠O計圖紙的此區域中可見。將所有重建的結構導入BIM軟件后，它們將構成工作集。若要表示元件，只需設計已拆除零件的可見性，以在重組之前保留平面的拆除狀態。以前的結構工業建筑可以拆除并用于創建新的指定層。

4.2視圖轉換

首先，將設計視圖的內容傳輸到DWFx文件中，供建筑公司使用設計審查軟件隨時查看3D效果。這樣就可以直觀的得出鋼結構工業建筑改造的意圖。由于Revit軟件和盈建科軟件是相通的，BIM技術應用人員可以將模型轉移到盈建科軟件進行結構計算。如果結構的計算強度不符合設計要求，則需要強度。比如鋼結構，也就是鋼梁和鋼柱的連接，加固方法的計算都要用到。在此過程中，導入模型時，應有效匹配英建科構件和Revit族的截面。

現在有兩種方法可讓在鋼筋接合與元素和族群相符要求之間進行選擇。第一，原始柱剖面是固定的，且結構柱與英文剖面直接相符;第二，將原始結構柱插入到建筑行業的四邊形結構剖面中。為了確保BIM技術的應用，工程師應根據設計過程的實際情況選擇一個選項。即銅鼓對比計算，確定鋼筋連接方案。以第一種匹配方法為例，不僅解決了原始結構柱的鋼筋限制，還解決了柱與鋼框架的連接問題。建模過程主要在Revit平臺上執行，其他專業人員需要參與設計方案的確定，以提高設計和應用程序的科學合理性。設計完成后，相關人員應檢查三維管道，設計模擬過程中可能出現的問題，以改進發生事件時的技術處理。

結語：

結合工業改造項目，基于Revit的二次開發接口平臺實現數據交換，建立過程模型和結構模型，通過模型的集成，很好的解決了過程和結構設計的協調，特別是對于改造項目中結構加固設計方案的制定和結構設計中的調整，很好的實現了過程方案。同時，也為進一步的建設、管理、維護和運營提供了良好的基礎。

參考文獻：

[1]唐章穎.BIM技術在裝配式鋼結構建筑中的應用[J].工程技術研究，2020（14）

[2]常澤坤，彭正斌，劉簫.BIM技術在鋼結構裝配式建筑中的應用[J].智能城市，2019（21）