針對于目前在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中暴露出的問題，設(shè)計人員可有針對性地開展深化設(shè)計。簡單來說，深化設(shè)計即是借助于高新設(shè)計軟件實現(xiàn)設(shè)計的可視化，并以此來幫助設(shè)計人員判斷設(shè)計方案是否存在碰撞問題、節(jié)點連接是否可靠、建設(shè)成本是否在可接受范圍內(nèi)。近些年，BIM技術(shù)得到了快速的發(fā)展與推廣，并在鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計中取得了一定應(yīng)用。BIM技術(shù)即是借助于智能化管理手段，對建筑項目從規(guī)劃、招投標(biāo)、設(shè)計、施工、運營、維護(hù)等全過程開展動態(tài)的監(jiān)管與調(diào)節(jié)，并通過相應(yīng)的軟件實現(xiàn)對各個環(huán)節(jié)的串聯(lián)與協(xié)調(diào)，其憑借自身智能化、科學(xué)化、高效化的優(yōu)勢在建筑行業(yè)得到了越來越多的關(guān)注。基于上文列舉的設(shè)計問題，在鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計，BIM技術(shù)的應(yīng)用可主要歸為以下幾個方面。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容整合

在BIM技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一般采用Tekla Structures進(jìn)行分析，借助于該軟件可以實現(xiàn)對鋼構(gòu)件的全面設(shè)計。在該軟件中導(dǎo)入建筑平面設(shè)計的基本參數(shù)即可生成具有直觀效果的三維模型，以此來彌補二維平面圖對于空間位置判斷的不便。此外，在該軟件中還可根據(jù)建筑受力類型的不同建立粗略的模型用于設(shè)計方案合理性的初步判斷。在完善暖通、電氣等附屬設(shè)計后該軟件還可以進(jìn)一步完成對設(shè)計方案的經(jīng)濟(jì)效益驗算，并提供修改意見。

相較于傳統(tǒng)設(shè)計最大的區(qū)別即是打破了不同設(shè)計軟件之間的阻隔，可將多個設(shè)計內(nèi)容整合至一個平臺完成，極大地精簡設(shè)計流程、縮短設(shè)計周期，此外還有利于設(shè)計方案的合理性判定。通過這一變動，不僅能夠緩解傳統(tǒng)設(shè)計中存在的設(shè)計獨立問題，同時也有利于建筑合理性的提升，全面改善項目設(shè)計水平。

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件碰撞處理

BIM技術(shù)能夠生成具有直觀效果的可視化模型，彌補了平面設(shè)計方案在空間位置表達(dá)上的缺陷。在鋼結(jié)構(gòu)建筑中常用的梁柱、樓板、樓梯、管線等都可以通過navisworks完成其空間位置上的碰撞檢測，以此來幫助設(shè)計人員在設(shè)計初期就規(guī)避可能存在的碰撞問題，盡可能地規(guī)避因空間布置不合理導(dǎo)致的方案變更，并間接降低項目風(fēng)險。對于存在碰撞問題的情況，設(shè)計人員還可以借助BIM技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，譬如在某部位先進(jìn)行一大尺寸構(gòu)件的作業(yè)，造成空間上的阻擋，使得后續(xù)施工缺乏必要的作業(yè)面，進(jìn)而導(dǎo)致構(gòu)件返工，在這樣的情況下BIM技術(shù)能夠?qū)κ┕み^程進(jìn)行模擬，并在結(jié)構(gòu)的適當(dāng)位置預(yù)留孔洞，為后續(xù)作業(yè)的開展建立良好的條件。

鋼結(jié)構(gòu)施工偏差處理

BIM技術(shù)是一項跨越項目全周期的管理技術(shù)，其不僅可以用于前期的輔助設(shè)計，同時還能夠在后續(xù)的施工過程中進(jìn)行持續(xù)的指導(dǎo)。具體來說，在施工時可將實際的施工參數(shù)導(dǎo)入至BIM平臺中，并通過對應(yīng)的軟件完成其施工質(zhì)量的評價，若其不符合要求，軟件將反饋校正意見。此外，BIM技術(shù)也可以對鋼構(gòu)件的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)運進(jìn)行溯源，并生成具有一定可視化功能的模型，對實際施工過程進(jìn)行動態(tài)模擬。對于實際施工中的誤差，經(jīng)過處理后將傳遞給設(shè)計人員，便于其對方案做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。以徐州奧體中心的建設(shè)為例，其技術(shù)人員通過BIM技術(shù)對建筑的核心部件展開管理，在設(shè)計方案與實際模型的可視化比對中實現(xiàn)了施工的實時指導(dǎo)與科學(xué)校正。

鋼結(jié)構(gòu)施工成本控制

在鋼結(jié)構(gòu)建筑的傳統(tǒng)設(shè)計中，對于建設(shè)成本、工程量的管理主要是通過廣聯(lián)達(dá)來完成的，但該軟件僅對工程各項參數(shù)進(jìn)行靜態(tài)分析，而欠缺對于市場動態(tài)等外界環(huán)境的判斷與調(diào)整。在BIM技術(shù)中，則引入了時間這一參考要素，通過對材料成本、方案改動、工程進(jìn)度等動態(tài)因素的分析實現(xiàn)對成本的精確計算。此外BIM技術(shù)也可對多種方案進(jìn)行成本比對，選擇具有最佳經(jīng)濟(jì)性、功能性的構(gòu)件尺寸及數(shù)量，以此來達(dá)到優(yōu)化方案的目的。同樣以徐州市奧體中心為例，該項目所涉及到的鋼構(gòu)件主要為箱型彎扭構(gòu)件、變截面圓錐管以及大直徑彎弧管，經(jīng)過BIM技術(shù)的模擬核算，可以得到各構(gòu)件上各個位置的應(yīng)力水平。在此指導(dǎo)下完成施工作業(yè)，其可以大大提升結(jié)構(gòu)布置的合理性，同時也能極大地規(guī)避潛在的施工風(fēng)險，避免返工的發(fā)生。鋼結(jié)構(gòu)施工成本控制除了需要合理利用BIM技術(shù)外，還要求設(shè)計人員對于市場走向有著準(zhǔn)確的把握，并以此及時調(diào)整方案，提高成本控制的準(zhǔn)度。

文：周健宇 中交第四航務(wù)工程局有限公司

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