BIM技术在超高层建筑结构设计中的应用?
超高层建筑具有体量大、功能多、结构形式复杂的特点,对设计精细化程度要求很高。BIM技术在超高层建筑结构设计中的应用,使整个项目更加系统化,提高了数据处理的效率和准确性,从而有效节约智慧城市的建设成本。
2超高层建筑结构设计中2BIM的重要性
2.1推动建筑设计创新。随着计算机技术和智慧城市的发展,高层建筑的结构设计已经从平面角度转变为空间角度。BIM技术的应用改变了设计师和建筑商的思维。超高层建筑设计时,不仅要考虑时间和空间因素,还要科学合理地调整建筑外部空间和内部空间的计算机设计。BIM技术具有三维数据逻辑,可以有效帮助设计企业正确指示设计内涵,通过模型的构建直接获得设计产品的可计算属性。BIM技术模型的直观表达,可以提高工作人员的工作效率,减少审图人员的审图时间[1]。2.2思维方式的转变。建筑师结合BIM技术创新设计架构,需要在二维设计和三维设计应用的基础上,改变建筑师和企业的思维。BIM技术强调建筑的回归,可以有效提高建筑设计师探索建筑形态、空间和时间的可行性,以及各种信息和数据数字化的实用性。2.3优化建筑设计的整体结构。在工程建设中运用BIM技术,可以有效提高施工质量水平,准确传递数字信息。在BIM技术的应用过程中,工作人员可以根据BIM三维模型和造价维度的信息动态实施监控,并可以随时获取工作信息,实现阶段之间的造价对比,从而实现精准管理[2]。
3BIM系统在超高层建筑结构设计中的应用
3.1BIM模型及相应流程建立。在建筑施工过程中,应制定科学合理的BIM工作流程,以保证工作的顺利开展。一般情况下,建筑设计与施工的有效配合,建立沟通平台,可以解决超高层建筑管理中的问题。BIM 3D技术的施工模型如图1所示。对高层建筑施工中的结构和装修进行了深入设计,并进一步优化了工程综合图。在施工过程中,结合工程施工的设计图纸,将施工过程的各个部分进行叠加整合,实现三维可视化。另外,在高层建筑的施工过程中,要注意跨学科的问题。BIM测试系统在测试后会得到相应的测试报告,方便工作人员对相关问题进行分析和改进,避免因施工失误造成返工。可见BIM技术大大提高了建筑施工的进度,节约了成本[3]。
3.2提高设计和建筑构件的合理性。在高层建筑建设过程中,应结合BIM技术提高建筑工程质量。同时应用BIM技术对建筑设计进行模拟和评判,进行统一管理,处理施工中遇到的问题。加强BIM技术在建筑构件中的应用,精确测量构件尺寸和定位,完善建筑结构整体框架,重视各专业深化设计。
3.3通过综合图可视化施工。高层建筑的现场施工需要大量的信息和结构图纸,因此BIM技术的建模非常重要。要将各专业可视化,就需要利用BIM技术建立三维模型,使实际施工情况和虚拟施工情况更加吻合,从而提高建筑施工质量。在施工阶段,工作人员在采购和安装建设项目的相关设备和建筑构件时,应做好相关记录,确保信息的完整性和有效性,为正常施工提供参考。在选择施工方案时,可以利用三维模型对施工方案进行改进和修改,尽可能保证施工质量和安全。此外,BIM模型的可视化可以对高层建筑施工现场进行科学管理,实现统一规划。
3.4检查设计的合理性,模拟施工进度。超高层建筑主要靠BIM系统人工干预。为了具有良好的仿真特性,应融合人力的专业经验,在初验过程中优化施工图设计,及时发现设计图纸中存在的问题,并有效解决,做好相关记录。后续施工应结合施工设计图纸进行,不可盲目施工,避免返工。一般来说,可以通过三维建筑模型展示各个施工专业,导入Navisworks软件,然后模拟各个工序的施工进度,保证各个施工进度的合理性和协调性。
3.5提高建筑结构的设计质量。在传统的结构设计工作中,设计人员主要使用CAD进行设计和绘图,但这种方法无法为用户提供准确详细的信息。在建筑结构设计的初始阶段使用BIM技术,可以展示建筑结构模式,使用户准确认识和理解建筑结构。建筑施工的大部分结构设计工作都可以通过BIM技术来完成,它不仅可以展示建筑的动态结构,还可以更直观地展示建筑结构的参数,为设计单位提供首选方案。我国建筑工程主要采用钢结构。在钢结构建模过程中,工作人员要处理好结构的连接,加强布局。钢结构涉及多种连接形式,主要有梁柱连接和梁柱连接。在钢结构设计中,通常需要根据梁的实际高度对各个连接件进行设计和参数化。在施工过程中,BIM技术可以起到参数共享的作用,从而有效控制螺丝的数量和间距。设计者只需调整系统中的参数就可以形成新的连接部件。设计师需要绘制钢筋和连接件的详图,以提高这两部分的设计质量,而建筑商则需要参考相应的位置设计,根据实际情况确定钢筋和连接件的位置,从而保证钢结构的设计质量。
3.6合同管理的相关应用。BIM技术在建筑工程招投标中具有很大的优势。在这个过程中,要提取准确的工程量,在施工中设计有针对性的施工组织方案,做到准确投标。在选择分包商和合同管理中采用BIM技术,并将合同信息输入BIM。当施工过程中出现变化时,相关人员应及时调整工程价格。
总之,随着智慧城市的建设和超高层建筑的快速发展,我们应该研究BIM技术在超高层建筑结构设计中的应用,重视BIM模型和相应流程的建立,提高设计和建筑构件的合理性,通过综合图实现可视化施工,进而对超高层建筑施工现场进行相应的规划和科学管理,促进建筑行业的发展。
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