【鋼結(jié)構(gòu)資訊】再談鋼結(jié)構(gòu)BIM技術(shù)
接下來,我們看一個鋼結(jié)構(gòu)BIM工程的案例,會讓我們對BIM技術(shù)有個更清晰的了解。
長沙世貿(mào)廣場,這座廣場高348.5米,建筑總面積月23萬平方米,其中有地下4層,面積約為5.1萬平方米,塔樓為鋼管混凝土框架+混凝土核心筒+伸臂桁架結(jié)構(gòu)體系。
世茂廣場利用BIM技術(shù)對現(xiàn)場平面布置進行科學(xué)規(guī)劃對不具備材料堆放條件的天井部位,采取增加型鋼梁、滿鋪鋼板的形式進行加固處理,達到可堆放重型構(gòu)件的目的,提高了空間利用率。
二. 鋼結(jié)構(gòu)BIM深化設(shè)計深化設(shè)計時,BIM小組首先根據(jù)設(shè)計圖建立3D結(jié)構(gòu)模型,接著深化鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點,綜合考慮構(gòu)件制作、運輸及安裝等多個環(huán)節(jié)以及和其他專業(yè)的聯(lián)系與配合,對復(fù)雜節(jié)點進行深化設(shè)計,同時對部分節(jié)點進行優(yōu)化,最終生成可直接用于工廠加工的深化設(shè)計圖,并生成構(gòu)件清單,便于工廠加工及現(xiàn)場吊裝。
1.根據(jù)原設(shè)計圖建立3D結(jié)構(gòu)模型項目體量大,圖紙繁多,土建、機電、鋼結(jié)構(gòu)、幕墻等專業(yè)交叉密集,如何從“先天有問題”的結(jié)構(gòu)圖紙建立精準的三維模型是一件繁重而又艱巨的工作。
2.深化設(shè)計復(fù)雜節(jié)點
世茂廣場外框為伸臂桁架結(jié)構(gòu)體系,外框圓管柱與鋼梁連接節(jié)點復(fù)雜, BIM小組人員考慮工廠制作與運輸、現(xiàn)場實際安裝等多個環(huán)節(jié)及時與項目部人員及設(shè)計進行溝通協(xié)調(diào),對復(fù)雜節(jié)點進行深化設(shè)計,同時合理分段分節(jié),得到業(yè)主及設(shè)計的一致認可。
世茂廣場在鋼結(jié)構(gòu)施工前,根據(jù)工程實際情況,結(jié)合以往施工經(jīng)驗,積極和業(yè)主及設(shè)計進行深入溝通與交流,對以下典型節(jié)點進行二次優(yōu)化,保證了施工質(zhì)量的同時縮短了施工工期。
項目人員考慮到筏板混凝土澆筑對鋼管柱柱腳錨栓可能會產(chǎn)生比較大的擾動,BIM小組人員為此對埋件節(jié)點進行優(yōu)化,設(shè)計角鋼支架,提高了柱腳錨栓安裝精度。圓管柱內(nèi)栓釘變更為T型加勁肋,使鋼管結(jié)構(gòu)與混凝土咬合更為可靠,增加了結(jié)構(gòu)的安全性。
調(diào)整角柱懸挑牛腿形式為T型結(jié)構(gòu),確?,F(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)施工人員操作所需的必要空間,提高了施工的安全性和便捷性。
將鋼管柱外側(cè)鋼梁之間的斜撐優(yōu)化為鋼柱外環(huán)板,使樓承板端部受力更為合理,同時解決了樓板混凝土澆筑的漏漿現(xiàn)象,保證了樓板混凝土的澆筑質(zhì)量。
4.深化成果輸出
當所有結(jié)構(gòu)連接節(jié)點深化完成后,就到了結(jié)果輸出階段,BIM小組人員通過BIM軟件可生成直接指導(dǎo)構(gòu)件加工的深化圖,并生成方便加工和現(xiàn)場施工及商務(wù)結(jié)算的構(gòu)件清單。
深化圖列表
構(gòu)件與零件清單
三. 利用BIM技術(shù)提前進行碰撞檢查世茂廣場施工過程中涉及到鋼構(gòu)件與機電管道碰撞的問題,為此,深化小組在建模時綜合考慮機電管道的布置,提前對碰撞部位采取預(yù)留洞口的處理方法,保證機電管道能順利通過。
鋼梁預(yù)留機電洞口
世茂廣場核心筒中設(shè)置了大量勁性鋼結(jié)構(gòu),鋼筋與鋼構(gòu)件交叉施工工藝較為復(fù)雜。深化設(shè)計小組利用BIM技術(shù)對核心筒中的勁性鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋進行放樣,在鋼筋與鋼構(gòu)件碰撞部位采取開孔或者設(shè)置套筒等措施,保證鋼構(gòu)件與混凝土的合理連接。
世茂廣場勁性結(jié)構(gòu)圖
四. 利用BIM技術(shù)進行鋼結(jié)構(gòu)工程3D可視化交底
基于BIM技術(shù)可視化的特點,對施工中的重點、難點和工藝復(fù)雜的施工區(qū)域,向作業(yè)人員演示模擬施工場景,直觀地對各道施工工序進行交底,避免因管理人員錯誤理解導(dǎo)致的工序與施工安排不當,從而避免返工和損失。五. 利用BIM進行鋼結(jié)構(gòu)施工模擬安裝
世茂廣場加強層的核心筒中設(shè)置了18.1m長、重約26噸的實心鑄鋼件。該鑄鋼件超重超長,無法使用柱腳錨栓固定,同時,因核心筒操作空間狹小,臨時固定困難。針對此情況,鋼構(gòu)事業(yè)部在鑄鋼件下部設(shè)計預(yù)埋鋼套管,利用BIM技術(shù)進行模擬安裝。
鑄鋼件模型及構(gòu)件信息
除此之外,世茂廣場加強層伸臂桁架節(jié)點體量巨大,總重超過33噸,超出現(xiàn)場塔吊的最大吊裝能力。BIM小組結(jié)合原材采購條件、工廠加工情況,利用BIM技術(shù)精細排版,在保證工程質(zhì)量的前提下,將巨型超重伸臂桁 架節(jié)點拆分為多個部件,以滿足現(xiàn)場安裝需求。
伸臂桁架吊裝模擬
另外,世茂廣場加強層屈曲支撐的安裝精度要求非常高,而外框與核心筒間又存在沉降差,為減小施工誤差,深化小組結(jié)合現(xiàn)場實測實量,對模型進行及時調(diào)整,經(jīng)過多次檢查核實,確保屈曲支撐最終順利安裝。六. 利用BIM技術(shù)進行施工進度模擬
建筑施工是一個高度動態(tài)的過程,隨著建筑工程規(guī)模不斷擴大,復(fù)雜程度不斷提高,使得施工項目管理變得極為復(fù)雜。通過BIM與施工進度計劃相結(jié)合,空間信息與時間信息整合在一個可視化的4D(3D+Time)模型中,可直觀、精確地反映整個建筑的施工過程,方便快捷地進行施工進度模擬和資源優(yōu)化,并在施工過程中隨時根據(jù)現(xiàn)場進度調(diào)整計劃,體現(xiàn)項目精細化管理能力。
當前一些國家和地區(qū)已強制要求所有大型工程使用BIM技術(shù),特別是政府出資的大型公共建筑。雖然現(xiàn)階段BIM應(yīng)用還存在諸如目標不明確、數(shù)據(jù)不統(tǒng)一、協(xié)同不徹底等這樣或那樣的問題,但是無論從現(xiàn)階段BIM的技術(shù)工具出發(fā),還是基于未來的協(xié)同管理模式創(chuàng)新來看,BIM的應(yīng)用推廣的趨勢已不可阻擋。
傳統(tǒng)算量的方法要不就是依靠人工根據(jù)圖紙扒量,要不就是使用專門的造價計算軟件根據(jù)圖紙重新建模后進行統(tǒng)計。傳統(tǒng)方法有著效率低下,容易出差錯的通病,隨著BIM時代的到來,計算機根據(jù)BIM模型可快速對各種構(gòu)件進行統(tǒng)計分析,大大減少鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)繁瑣的人工操作和潛在錯誤,真實地提供造價管理需要的工程量信息。
本文內(nèi)容改編自《鋼結(jié)構(gòu)資訊網(wǎng)》,本文鏈接:http://www.zgglsd.com/news/0002991974.html
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