在BIM技術(shù)未出現(xiàn)以前，鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計施工難度一直以來都是極大的。隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，BIM軟件如Tekla Structures開始成為一些工作人員的首選。本文闡述了如何通過BIM設(shè)計解決設(shè)計施工難題的主要內(nèi)容。

工程概況

該售房部工程建筑面積約2000平方米，建筑總高度13m。業(yè)主為了在競爭激烈的市場中脫穎而出，成功搶占來往客戶眼球，要求售樓處的外立面一定要獨特，力求成為該區(qū)域內(nèi)的地標(biāo)性建筑。因此，建筑的外立面風(fēng)格尤為重要，以鋼結(jié)構(gòu)獨特的多變性為基礎(chǔ)，采用較為獨特的造型結(jié)構(gòu)，賦予售樓處外：立面以層次感和品質(zhì)感，鏡面感十足的玻璃幕墻，不僅可以保證售樓處的自然采光，還能有效處理售樓處內(nèi)外空間的視覺關(guān)系。

售房部的結(jié)構(gòu)設(shè)計造型獨特，各榀鋼柱呈不規(guī)則的懸挑狀，兩榀桁架間設(shè)玻璃幕墻和金屬幕墻，屋面為壓型鋼板復(fù)合保溫系統(tǒng)。建筑安裝完成后的金屬幕墻和玻璃幕墻必須滿足建筑環(huán)保節(jié)能的要求，結(jié)構(gòu)需要為裝飾的效果而調(diào)整，因結(jié)構(gòu)異型，結(jié)構(gòu)和裝飾層間尺寸難以手工計算，面臨巨大難題，最終決定采用BIM技術(shù)來解決此工程的設(shè)計及施工技術(shù)難題。

通過BIM設(shè)計如何解決設(shè)計施工中的問題

（1）BIM設(shè)計建模的目的

為了解決異形空間結(jié)構(gòu)的尺寸放樣，結(jié)構(gòu)與裝飾的匹配對應(yīng)，各專業(yè)交叉配合及碰撞校核等，整個售樓部的結(jié)構(gòu)設(shè)計采用BIM的設(shè)計方法。

（2）BIM設(shè)計的方法

鋼構(gòu)公司(CMCC) 使用Tekla Structures創(chuàng)建了一個三維BIM模型，這個模型用于整個“售房部”的施工過程。由于“售房部”外表面覆蓋層與結(jié)構(gòu)聯(lián)系緊密，使用犀牛(Rhino)軟件設(shè)計建筑的整體造型，造型被輸入到Tek I aStruc tures用來參考定位，在TeklaStructures將裝飾板材每塊分隔真實建立實體模型，以確保鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計邊線是正確的位置。

3D3S (MIDAS) 軟件用于設(shè)計計算，3D3S (MIDAS) 的結(jié)構(gòu)計算模型也作為參考模型輸入到Tekla中，Tekla 可以檢查兩個參考模型之間的關(guān)系，當(dāng)發(fā)生碰撞或結(jié)構(gòu)與裝飾幾何關(guān)系不正確時，Tekla輸出調(diào)整后結(jié)構(gòu)模型在3D3S中重新計算或局部微調(diào)建筑方案，這就在三個軟件之間建立了全面的輸入輸出功能，使Tekla模型成為最終的BIM模型。建筑師采用Rhinoceros軟件進行建筑設(shè)計，它所提供的輸出數(shù)據(jù)格式中，dwg 格式同樣被TeklaStructures所支持，這樣就能將Rhinoceros軟件繪制的建筑用模型輸出為dwg數(shù)據(jù)格式，再在TeklaStructures軟件中將dwg數(shù)據(jù)格式導(dǎo)入，導(dǎo)入后的建筑用模型同樣會以相同的建筑樣貌顯示在Tekla Structures軟件中，這樣設(shè)計人員可以一邊在Tekla Structures軟件中進行設(shè)計，一邊同時查看Rhinoceros的建筑模型，隨時進行校對檢查，其特點:以模型為基準(zhǔn)，幕墻與鋼結(jié)構(gòu)交叉設(shè)計，全過程BIM模型控制。

BIM 建模后形成的效果

（1）鋼結(jié)構(gòu)BIM 三維實體建模出圖，其本質(zhì)就是進行電腦預(yù)拼裝、實現(xiàn)“所見即所得”的過程。首先，所有的鋼桿件、裝飾材料，節(jié)點連接、螺栓焊縫等信息都通過三維實體建模進入整體模型，該BIM三維實體模型與以后實際建造的建筑完全一致；其次，所有設(shè)計圖(包括布置圖、構(gòu)件圖、零件圖等)均是利用三視圖原理投影生成，圖紙中所有尺寸，包括桿件長度、斷面尺寸、桿件相交角度等均是從三維實體模型上直接投影產(chǎn)生的。

（2）通過建立實體模型，可以再模型中任意進行旋轉(zhuǎn)和查看材料屬性，并可以任意剖面，軟件并可以自動碰撞校核檢查，解決了結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)與其他專業(yè)碰撞問題，

（3）通過建模解決節(jié)點放樣和不規(guī)則裝飾材料設(shè)計尺寸問題；

（4） BIM模型完成后，得到的不僅是一個三維的建筑模型，更是一個龐大的數(shù)據(jù)庫，施工人員對整個建筑的構(gòu)造及建筑形狀進一步清晰，在施工過程中能把跟多的精力集中在現(xiàn)場對重點部位的提前預(yù)控及嚴格把關(guān)上。

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