BIM這個詞是英文Building Information Modeling的首字母縮寫，翻譯成中文叫做“建筑信息建模”。從事鋼結構建筑行業的人對這個詞都很熟悉，但是很少有人能夠對它作出詳細的解讀，日前，由中國建筑旗下中建八局創新研發的“黑科技”——“智慧圖紙”APP橫空出世,據說該APP就是由BIM和AI技術相結合而研發的產物！

    接下來，我們看一個鋼結構BIM工程的案例，會讓我們對BIM技術有個更清晰的了解。

    長沙世貿廣場，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+伸臂桁架結構體系。

    一. 利用BIM技術對項目現場平面布置進行科學規劃

    世茂廣場利用BIM技術對現場平面布置進行科學規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，達到可堆放重型構件的目的，提高了空間利用率。

    二. 鋼結構BIM深化設計

    深化設計時，BIM小組首先根據設計圖建立3D結構模型，接著深化鋼結構連接節點，綜合考慮構件制作、運輸及安裝等多個環節以及和其他專業的聯系與配合，對復雜節點進行深化設計，同時對部分節點進行優化，最終生成可直接用于工廠加工的深化設計圖，并生成構件清單，便于工廠加工及現場吊裝。

    1.根據原設計圖建立3D結構模型
項目體量大，圖紙繁多，土建、機電、鋼結構、幕墻等專業交叉密集，如何從“先天有問題”的結構圖紙建立精準的三維模型是一件繁重而又艱巨的工作。

   2.深化設計復雜節點

    世茂廣場外框為伸臂桁架結構體系，外框圓管柱與鋼梁連接節點復雜， BIM小組人員考慮工廠制作與運輸、現場實際安裝等多個環節及時與項目部人員及設計進行溝通協調，對復雜節點進行深化設計，同時合理分段分節，得到業主及設計的一致認可。

    3.節點優化

    世茂廣場在鋼結構施工前，根據工程實際情況，結合以往施工經驗，積極和業主及設計進行深入溝通與交流，對以下典型節點進行二次優化，保證了施工質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生比較大的擾動，BIM小組人員為此對埋件節點進行優化，設計角鋼支架，提高了柱腳錨栓安裝精度。

    圓管柱內栓釘變更為T型加勁肋，使鋼管結構與混凝土咬合更為可靠，增加了結構的安全性。

    調整角柱懸挑牛腿形式為T型結構，確保現場鋼結構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。

    將鋼管柱外側鋼梁之間的斜撐優化為鋼柱外環板，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象，保證了樓板混凝土的澆筑質量。

    4.深化成果輸出

    當所有結構連接節點深化完成后，就到了結果輸出階段，BIM小組人員通過BIM軟件可生成直接指導構件加工的深化圖，并生成方便加工和現場施工及商務結算的構件清單。

    深化圖列表

    構件與零件清單

    三. 利用BIM技術提前進行碰撞檢查

    世茂廣場施工過程中涉及到鋼構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留洞口的處理方法，保證機電管道能順利通過。

    鋼梁預留機電洞口

    世茂廣場核心筒中設置了大量勁性鋼結構，鋼筋與鋼構件交叉施工工藝較為復雜。深化設計小組利用BIM技術對核心筒中的勁性鋼結構和鋼筋進行放樣，在鋼筋與鋼構件碰撞部位采取開孔或者設置套筒等措施，保證鋼構件與混凝土的合理連接。

    世茂廣場勁性結構圖

    四. 利用BIM技術進行鋼結構工程3D可視化交底

    基于BIM技術可視化的特點，對施工中的重點、難點和工藝復雜的施工區域，向作業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進行鋼結構施工模擬安裝

    世茂廣場加強層的核心筒中設置了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，鋼構事業部在鑄鋼件下部設計預埋鋼套管，利用BIM技術進行模擬安裝。

    鑄鋼件模型及構件信息

    除此之外，世茂廣場加強層伸臂桁架節點體量巨大，總重超過33噸，超出現場塔吊的最大吊裝能力。BIM小組結合原材采購條件、工廠加工情況，利用BIM技術精細排版，在保證工程質量的前提下，將巨型超重伸臂桁 架節點拆分為多個部件，以滿足現場安裝需求。

    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，深化小組結合現場實測實量，對模型進行及時調整，經過多次檢查核實，確保屈曲支撐最終順利安裝。

    六. 利用BIM技術進行施工進度模擬

    建筑施工是一個高度動態的過程，隨著建筑工程規模不斷擴大，復雜程度不斷提高，使得施工項目管理變得極為復雜。通過BIM與施工進度計劃相結合，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化，并在施工過程中隨時根據現場進度調整計劃，體現項目精細化管理能力。

    當前一些國家和地區已強制要求所有大型工程使用BIM技術，特別是政府出資的大型公共建筑。雖然現階段BIM應用還存在諸如目標不明確、數據不統一、協同不徹底等這樣或那樣的問題，但是無論從現階段BIM的技術工具出發，還是基于未來的協同管理模式創新來看，BIM的應用推廣的趨勢已不可阻擋。

    七. 利用BIM技術進行工程量統計

    傳統算量的方法要不就是依靠人工根據圖紙扒量，要不就是使用專門的造價計算軟件根據圖紙重新建模后進行統計。傳統方法有著效率低下，容易出差錯的通病，隨著BIM時代的到來，計算機根據BIM模型可快速對各種構件進行統計分析，大大減少鋼結構行業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。

    本文內容改編自《鋼結構資訊網》，本文鏈接：http://www.beijingjst.com/news/0002991974.html