基于BIM的装配式混凝土结构深化设计

基于 BIM的装配式混凝土结构深化设计

赵利滨

山东耐恒工程材料有限公司 山东潍坊 261100

摘要：在社会经济的影响下建筑行业一直在寻求发展与突破。近些年来BIM技术在建筑行业得到了推广和应用，基于BIM的装配式混凝土结构设计也应运而生。通过此项技术的合理应用可以提升建筑整体的质量，满足社会大众对于装配式建筑的多样化需求，切实提升装配式建筑工程的建设效率。基于此，本文主要论述了基于BIM的装配式建筑设计理念概述、BIM技术的优势以及在设计当中的应用等内容，强调BIM技术在结构设计中的价值，希望可以为相关从业人员提供一些参考。

关键词： BIM技术、装配式、混凝土结构设计

引言

BIM技术在应用的过程中会涉及到大量数据的使用，以这些数据为基础参考构建专业的三维模型。从以往的施工案例中可以发现，BIM技术的应用具备模拟性、可视性等诸多特点。这种情况下建筑行业中所使用的各种图纸由手工绘制向着计算机辅助绘图设计的转变，推动了行业的进步与发展。在设计阶段可以利用计算机软件构建多个模型视角图，便于后续的修改与完善。此外，BIM技术可以实现不同类型数据的兼容，使得各项数据可以充分发挥作用，并未其他方面的统计和规划工作提供重要的参考。

1. 基于BIM的装配式建筑设计理念概述

装配式建筑工程项目数量呈现逐年上涨的趋势，与传统建筑建设方式不同，装配式建筑在工程设计方面愈加复杂，从本质上讲也可以提升建筑的质量和安全性。在此基础上，装配式建筑混凝土结构的设计可以利用BIM技术，该技术可以被应用到很多环节中，通过系统化的分层处理，提升设计效果并确保设计方案的可行性。同时，这种设计方式在理念方面也与传统设计方式之间存在明显差别，有效推动了建筑行业的现代化发展，利用自动化、集成化、规范化特点的管理模式，可以避免人工失误，推动装配式建筑设计可以实现更加高效的发展。

2. BIM技术的应用优势探析

2.1可以实现专业间的信息检测

一般情况下建筑工程项目中的多方面信息都是孤立存在的，信息不互通可能会滋生一些不可预见的工程风险。举例而言，如果项目发现了质量问题，技术人员需要从二维图纸中找出故障点，耗费很多时间与精力。面对这种情况，需要探索出一个高效的信息沟通渠道，从而实现高效的内部信息传递，轻松实现故障点的排查工作，使得工程建设在更加稳定的环境中进行。而BIM技术就具备这种优点，可以解决传统工程建设中信息不互通的问题。与此同时，该项技术的应用也可以更加直观高效地进行施工设计、检查与维护工作。

2.2造价管理的高效化

造价管理属于建筑工程中的关键管理内容，良好的造价管理可以缩减成本，使得各方单位都可以获得比较理想的经济效益。而BIM技术在造价管理方面的作用不容忽视，在成本核算方面更是存在巨大的应用价值。在具体的设计阶段工作人员人员可以将工程项目的施工定额标准和标准编码提前录入到建筑的BIM模型当中，采用高效的计算机成本核算，有效解决了传统人工核算工作中浪费时间、容易出现核算失误等问题，切实提升了计算效率，结果也更加准确。准确的结果是工程项目的重要参考依据，一定程度上也可以促进工程质量的提升。

2.3在PC构件图纸深化中存在应用优势

PC类构件经过生产之后会被运输到施工现场进行组合与安装，如果由于预留孔洞导致构件无法应用，造成材料浪费问题。与此同时，材料管理方面的搁置也会影响到进度管理，工程无法按部就班地进行。究其原因，PC类构件在构筑完成之后无法再进行开孔操作，因而需要在构件设计和制备的过程中准确定位孔洞。这种情况下BIM技术就发挥了自身的应用优势，可以对图纸进行持续性优化，从而发现预留孔洞方面的问题。

3. BIM技术在装配式混凝土结构深化设计中的应用

3.1 BIM技术在钢筋深化设计中的应用

（1）钢筋排布

钢筋是建筑工程建设期间比较常见的材料。混凝土预制件的钢筋布设阶段，可以通过BIM技术的应用形成构件专门的模型，模型建立完毕之后要进行检查与分析，确保钢筋排布的合理性。具体而言，在专用软件中载入需要的钢筋形状并按照设计实现对于钢筋的放置。在此基础上，可以实现深化设计，例如钢筋弯锚方向以及锚固长度等。

（2）钢筋碰撞检查

在建筑工程建设期间使用到的钢筋类型很多，在混凝土结构中钢筋的排布也十分复杂，如果没有进行事前的钢筋布设设计，则非常容易出现交叉碰撞的问题。为此，利用BIM技术可以解决预制构件与现浇部分连接节点钢筋位置发生碰撞的问题。构建好模型之后可以利用专用软件检查钢筋是否存在碰撞问题，相应的管理器可以将出现碰撞问题的位置全部显示出来，便于工作人员进行修改与调整。

3.2BIM技术在预留预埋深化设计中的应用

很多建筑在建设期间需要预留孔洞，便于各种管道的通行。一般情况下建筑的预留孔洞主要集中于卫生间、厨房等空间的预制叠合板中，避免施工期间现凿孔洞现象的出现，对楼板的稳定性造成影响。在孔洞设计期间可以结合管道位置等要素利用软件构建模型，采用三维开洞技术确定孔洞的具体位置。此外，BIM技术具备可出图性的特点，可以将图纸导出掌握预制构件的开孔形状。

3.3剪力墙设计方案优化要点

在剪力墙的布置方面BIM技术也充分发挥了自身的优势，在建筑中除了必要的剪力墙设置之外需要考虑到装配式建筑的特点，遵循一定的布置原则，从而实现对于构件形状的控制，为施工提供便利条件。剪力墙的布置需要遵循以下几个原则。第一，承重墙等竖直方向的构件尽量确保其上下连续。第二，门窗洞口需要上下对齐，成列布置。第三，尽量避免使用转角窗布置。在形状控制方面，首先，在布置剪力墙的过程中需要对墙板进行质量检查，确保其尺寸满足建设要求。其次，剪力墙的边缘结构一般不会预制，而是需要进行现场浇筑，其性状可以是T形或者L形，确保墙身的完整性，也为墙身的拆分预制提供便利条件。

3.4次梁布置优化设计

次梁结构也可以选择现场浇制的方式。值得注意的是，建筑结构中对次梁的布置的要求较少，施工期间也需要考虑到现实情况进行合理设计。同时，次梁的布置方案会直接决定了预制构件的标准化、连接接头的数量、施工安装的难易程度，这种情况下会对预制构件的成本产生一定的影响。在工程建设期间次梁布置可以选择单向双次梁、单向单次梁方案。

4.结束语

综上所述，BIM技术属于一种新型技术，建筑行业尝试将BIM技术应用于装配式建筑工程建设中，针对混凝土结构进行比较全面的深化设计，从根本上保障了工程的质量与安全。与此同时，也可以强化质量、安全以及造价方面的管理效果。在装配式建筑中BIM技术在钢筋深化设计、预留预埋深化设计、剪力墙设计方案、次梁布置优化设计等方面均有所应用，切实提升了施工效率。基于此，相关工作人员在注重应用的基础上还应当深化对于BIM技术的研究，使得BIM技术在建筑行业中可以充分发挥自身的价值，进而推动建筑行业实现进一步的发展与突破。

参考文献：

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[2]李伟,程琳,何晓宇. BIM技术在装配式混凝土结构深化设计中的应用[J]. 土木建筑工程信息技术,2020,12(04):85-91.

[3]王辉怡. BIM技术下的装配式混凝土结构深化设计[J]. 居舍,2018,(21):113.