21. BIM技术在整体现浇组合过梁中的应用 (四建) - 副本.doc

BIM技术在整体现浇组合过梁中的应用摘要：施工前，通过Revit建立的土建模型预知到局部门窗过梁与结构梁存在间距较小的问题，会给二次结构施工带来一定的困难。利用BIM技术准确查询过梁与结构梁之间的间距，将间距在一定范围之内的过梁优化成整体现浇组合式过梁并进行二次深化出图，在主体结构施工时与结构梁进行整体现浇，达到方便施工、缩短工期的效果。关键词：BIM技术 整体现浇组合过梁 材料用量 深化 0引言现阶段我国建筑工程项目施工管理水平还相对滞后，由于失误返工、二次深化不足、管理人员经验不够等问题常常不能优质、高效、低耗的完成项目目标。BIM技术作为建筑业中的第二次变革，为建筑信息化发展做出了重大贡献，它不再依靠复杂抽象的二维图纸，而是以形象的三维模型作为建设项目的信息载体，为建筑工程各个专业相关人员之间的协作、沟通和交流提供了平台。本文将BIM技术引入项目的施工过程中，通过对施工工艺、深化设计、经济效益的分析，达到资源合理利用、降低成本的目标。1工程概况华发沁园保障房工程分为住宅和商业两部分。其中住宅部分由四栋30层和一栋16层高层住宅并局部带地下室组成，商业部分为两层建筑并局部带地下室组成。地块总占地面积共32480.85m2，总建筑面积95950.93m2。其中住宅4#楼地上30层地下1层，429层为标准层，每层13户，需制作门窗过梁97个，工程量较大。2 过梁的施工现状分析目前，在框架剪力墙结构体系中，门窗洞口部位过梁施工方法常采用以下方式：1）、现浇混凝土过梁：主体完成后先砌筑填充墙再在门洞部位支设过梁模板，绑扎过梁钢筋，然后进行浇筑。2）、预制混凝土钢筋：对需要设置门窗过梁的尺寸进行统计、预制，搬至对应的洞口上方。现浇钢筋混凝土过梁承载能力强，可用于较宽的门窗和洞口，对房屋不均匀沉降或震动有一定的适应性，应用较广泛。预制装配式施工方便快捷，但稳定性相对较差。总体而言，过梁施工工序繁琐，工人劳动强度较大，且后浇过梁质量不宜保证，本工程利用BIM技术对局部门窗过梁距离上方框架梁间距较小进行深化设计以方便整体浇筑。3 整体现浇组合过梁的构造配筋为确保整体现浇组合过梁梁高变化处抗剪承载能力要求，按全长配置箍筋。为保证外力作用下框架梁与过梁受力的整体性，在过梁底部受拉区设置梁受拉钢筋并进行弯折锚固。3.1整体现浇组合过梁构造配筋过梁砼等级为C20，当洞顶结构梁（板）的距离小于各类过梁的高度时，或过梁与结构梁间空隙小于等于150时，过梁与结构梁（板）浇成整体，过梁尺寸构造配筋如图1所示。图1 过梁尺寸构造配筋图 4 BIM应用对于传统的CAD二维图纸，要对不同尺寸洞口上方的结构梁进行优化，需要对结构图、建筑图，以及过梁尺寸进行对比计算，耗时多、容易出现遗漏，且尺寸的偏差直接影响到门窗的安装。本工程采用BIM模型，按照结构设计要求对不同尺寸洞口过梁进行准确测量筛选，判别需要一次浇筑的过梁，并进行二次结构深化出图，指导现场施工。4.1 BIM模型的建立模型的精度越高，信息量就越全，参考价值越大，但耗费的人工也越多。为了满足不同阶段的不同需求，考虑到工程工期紧等问题，按施工顺序用Revit建立华发沁园主体结构模型，包括剪力墙、柱、梁板以及砌体结构、门窗构件，如图2所示。图2 4#上部结构主体结构模型4.2过梁参数化模型考虑到过梁数量较多，且不同净跨的梁高会有差异，每个门窗单独布置过梁比较耗时耗力。通过利用BIM软件的参数化特点，根据过梁截面尺寸表，设置各参数的关系：（1）过梁长度L：L=Da+4002（Da为门窗洞口尺寸）；（2）过梁宽度D：由于过梁的宽度无法用参数按照墙厚度的改变而改变，因此设置可以手动输入数值参数，并将拉伸起点及拉伸终点与其相关联，设置拉伸起点=b/2，拉伸终点=-b/2（b为墙厚）；（3）过梁高度H：H=if(not(Da 1500 mm)， 120 mm，if(not(Da 2100 mm)，180 mm，if(not(Da 4000 mm)，220 mm，350 mm)，按照设计规定编辑条件语句与过梁长度相关联，使其随着过梁跨度的改变而改变。（4）体积V：V=LDH。图3 门窗洞口与过梁族图4 过梁参数设置图4.3 深化出图为了便于指导现场施工，保证每个整体现浇梁下挂尺寸的准确。运用BIM模型根据标记的过梁进行深化出图，对整体现浇梁的具体位置、下挂尺寸做具体说明，同时考虑对下挂高度预留10mm以防止施工中可能存在的误差。图5 过梁深化图相比传统的二维深化图，BIM三维模型具有强大的联动功能，平、立、剖面、明细表双向关联，一处修改，处处更新，自动避免低级错误。 优化前 优化后图6 过梁优化前后对比图4.5经济效益分析BIM技术在处理实际成本核算中有着巨大的优势。基于BIM建立的工程数据库，可以建立与成本相关数据的时间、空间、工序维度关系，数据粒度处理能力达到了构件级，使实际成本数据高效处理分析有了可能。通过对优化前后整体现浇过梁混凝土用量的分析，简要评估运用BIM技术的经济效益。4.5.1 BIM辅助算量本工程利用Revit 明细表功能及对应的信息筛选进行过梁混凝土量的自动统计，实时得出工程量。图7 Revit明细表4.5.2优化前后对比分析通过准确的工程量提取协助现场完成计量工作，实现实际成本与预算成本的两算对比。对优化前后整体现浇混凝土过梁进行数据分析，如下分析表。经济效益分析表 表1图8材料用量分析表5 BIM应用的优劣势分析5.1 BIM应用的优势（1）BIM技术使施工过程中的大量工作和工艺变得数字化，信息化，使精确建造成为了可能。（2）施工组织、方案优化、资源分配、成本核算等施工生产管理方面变得更加精确。5.2 BIM应用的劣势（1） Revit模型建立还比较机械，对建立好的模型，再进行修改需要花费大量时间。（2） BIM现阶段应用还不成熟，主要是管理层思想意识还不够，建模人员年轻化，现场经验不足。6结语基于BIM 的可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等重要特性， 给予了项目更直观、更精确、更快捷的施工信息，在工程工期较紧、工程信息量大的工程条件下，BIM 的发挥了巨大的作用。现阶段受限于软件及工作模式的问题，还无法实现BIM建筑信息全生命周期的管理，但从某一阶段某几个点做起，不断将BIM 技术深入到项目的每一个方向，相信BIM将成为项目管理离不开的工具。参考文献1杨东旭. 基于BIM技术的施工可视化应用研究D.华南理工大学；2013. 2隋振国，马锦明，陈东，徐伟. BIM技术在土木工程施工领域的应用进展J. 施工技术,2013,S2:161-165. 3肖良丽，方婉蓉，吴子昊，王小涛. 浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势J. 工程建设与设计，2013，01：74-77. 4钱苏. BIM技术在施工中的应用J. 城市建筑，2013，08：49+57. 5曹少卫.