BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用

    雷波 张利

    摘 要：钢结构工程作为现代建筑的重要部分，其本身就具有强度高、质量轻、使用方便等诸多特点，在大型建筑和高层建筑的建设中体现出较高的应用价值。但是在钢结构工程施工中依旧存在一些问题，这就需要充分利用各种先进的技术，正确处理钢结构工程施工中存在的问题，使钢结构工程的建设质量得到有效保障。本文就针对BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用进行分析，希望能为钢结构工程的发展提供有效参考依据。

    关键词：BIM技术;钢结构工程;建设阶段;应用

    随着我国建筑行业的迅速发展，各种新技术、新手段被应用到工程建设领域中，对提高工程施工效率及质量起到较好的积极影响作用。而BIM技术作为一种数据化工具，能够对建筑的模型、信息化和数据化进行整合，使技术人员能够正确理解并应对各种建筑信息，有效提高工程建设的效率及质量，降低工程建设成本，对建筑行业的发展有着较大的影响作用。通过深入分析BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用，能够提供更加可靠的参考依据，使BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用价值得到充分发挥。

    1 BIM技术概述

    BIM技术又可以称之为建筑信息模型，这项技术并非是某一个软件，而是一个包括了技术及管理的行业概念，通过软件实现对BIM技术的应用。在BIM技术的应用条件下，能够利用可视化界面对各项信息进行传输，将信息录入到三维模型，并借助软件的功能对信息进行处理，将处理结果提供给工程设计、工程施工及运维等各个阶段，使工程质量得到有效控制。就目前来看，BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用主要体现在详图深化、制造安装等几个方面。在进行钢结构工程的深化设计时，可以通过BIM技术将材料、价格、进度、几何等信息赋予三维模型，整合出图过程的信息，并自动生成详细的设计图纸及材料信息报表，为材料加工部门和采购部门提供更加准确的信息依据[1]。

    2 BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用

    2.1 在深化设计环节的应用

    在钢结构工程的深化设计环节，需要细化每一项工作，以此保证后续工作的顺利开展。同时，将BIM技术应用到钢结构工程的深化设计环节，整个过程要涉及到多个软件，比如Star-CAD、Tekla Xsteel等等，这就要做好相应的准备工作。在设计详图过程，设计人员可以利用可视化界面进行真实大小的三维模型设计，将钢结构工程的整体情况展现出来。在进行建模工作的时候，设计人员需要以不同角度对设计过程中的问题进行检查，整个过程要充分利用软件自身所具有的检查功能，通过软件的检查功能向设计人员做出提醒，使设计人员能够及时处理问题，有效降低设计问题的发生率[2]。在完成建模工作之后，需要在确认无误的情况下，利用软件生成工程详图，确保其能够充分满足用户的使用要求。

    2.2 在构件加工环节的应用

    （1）BIM模型与车间数控设备的协同合作。这方面主要就是对BIM技术和信息技术软件进行结合，形成数字化的制造技术生产流程。一般钢结构工程详图设计和制造软件所使用的信息，是具有高协调、高精度、高一致的建设信息模型中的设计数据，可以将这些数据共享到相关建筑活动中。目前加工车间都是采用数控机床，可以将BIM模型输出成DSTV、CNC等格式信息，或是DWG、DGN、DXF等图形文件，将这些数据信息录入到生产管理软件中，通过生产管理软件将其导入到数控机床中，使数控机床能够完成构件的钻孔、切割及焊接等加工作业。通过这种方式可以降低车间对构件详图的需求，降低时间成本，使加工过程的错误率得到有效降低。

    （2）BIM软件与车间套料排版软件之间的数据传输。在套料排版类软件的基础上，可以将各种格式的文件输入其中，使其能够对构件的尺寸、形状及特征信息进行自动化整理，之后将零件属性按照不同材质、不同的板材规格进行套料分组，实现同时批量进行多种材质及板材规格零件的套料功能，使工作效率及自动化水平得到有效提升。在完成构件的套料排版之后，能够利用软件生成项目排版零件统计，其中包括了数量、面积、图形、切割距离等各项数据，自动生成原材料板的使用率、废料的重量及百分比等等。

    2.3 在结构吊装环节的应用

    （1）通过4D模型对施工时间进行划分。在BIM平台的应用条件下，通过Teklastructure软件构建4D进度模型，模拟履带式起重机、大型塔吊等设备的位置及分工，以此解决吊装设备之间的冲突，确定工程所需的设备数量，有效控制工程造价。同时，通过施工模拟对施工进度计划进行优化，降低错误发生率，使工程的经济效益得到有效保障。

    （2）通过4D虚拟建立的进度管理技术。通过4D虚拟可以将工程施工过程中的常见问题展示出来，便于对其进行合理修改，制定更好的解决对策，使工程施工方案得到优化，使工程进度得到控制。相比较传统的施工方式，通过BIM技术对工程施工进行指导，能够简化工程施工流程，使工程施工效率得到有效提升。

    （3）通过BIM技术进行多方协调。将BIM技术应用到工程施工过程的场地管理中，能够减少空间冲突，设定合理的场地区域，比如生活区、钢筋加工区、钢材拼接区、砌块堆放区、汽吊区、塔吊区等等，使工程施工的调度安排及材料进场能够更加科学，有效保证工程施工的顺利开展[3]。可以利用BIM技术向施工人员展示场地布置及使用情况，促进各个部门、各个人员之间的沟通配合。

    3 结语

    综上所述，将BIM技术应用到钢结构工程建设阶段中，能够有效保障工程建设质量，降低工程建设成本，使施工人员的工作效率得到有效提高，使钢结构工程的建设目标得以顺利完成。为充分发挥BIM技术在钢结构工程建设中的应用价值，应积极加强对BIM技术的应用研究，根据工程建设情况对其进行灵活运用，使钢结构工程的技术水平及管理水平得到有效提升。

    參考文献：

    [1]嵇蕾.BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用分析[J].居舍，2018（33）：50.

    [2]杨哲光.BIM技术在钢结构工程施工中的应用解析[J].江西建材，2018（04）：61-62.

    [3]李厚萱，王洪宇.BIM技术在钢结构工程中的应用研究[J].北方建筑，2017，2（01）：15-16.

    本文系四川省教育信息化应用与发展研究中心项目“基于BIM技术的高职院校土建类专业信息化教学系统构建与研究”成果，项目编号：JYXX18-023