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BIM技术在装配式剪力墙结构施工中的应用研究

作者:未知

  摘 要 建筑行业的繁荣发展,拉动了我国经济水平的提升,同时也满足了现代化建设的需求。人们对于生活居住质量的要求越来越高,为了提升建筑施工的效率与质量,装配式建筑的形式得到逐步推广。装配式建筑符合绿色施工理念,能够降低对周围环境的影响,加快建筑工程的施工进度。剪力墙结构是装配式建筑中的关键结构之一,其施工质量决定着整个建筑的稳定性与承载力。应该加强BIM技术的运用,增强剪力墙结构可靠性。本文将对BIM技术进行介绍,同时探索BIM技术在装配式剪力墙结构施工中的应用。
  关键词 BIM技术;装配式;剪力墙结构;施工;应用
  在我国建筑工程施工当中,BIM技术的应用越来越广泛,其具有较强的模拟性、可视化性和灵活性,能够针对工程建设的全过程进行有效管理。尤其是随着建筑工程规模的逐渐扩大,施工环节更加繁杂,对于施工人员的专业性与技术性要求较高,只有根据实际施工条件对BIM技术加以充分运用,才能优化资源配置,提升施工效率与质量。装配式建筑具有施工简便易行、环保和高效等优点,在我国建筑行业中的应用较为广泛。由于建筑结构的部件是在工厂加工完成,因此施工受到环境因素的影响较小。剪力墙结构作为建筑工程的主要结构,在施工中具有一定的难度,应用BIM技术能够对施工过程进行优化,降低施工不利因素的影响,完成三维模型的构建,以增强施工的可视化程度。
  1 BIM技术的基本概念
  BIM(building information model)即建筑信息模型,能夠对建筑工程建设的全周期与全过程进行高效管理,通过建立可视化三维模型,对建筑工程的设计、施工环节加以充分优化,促进施工质量与效率的提升。空间信息、几何信息和地理信息等都可以包含在三维模型当中,为分析与优化施工方案提供支持[1]。在当前绿色建筑繁荣发展的趋势下,BIM技术的运用已经十分广泛,能够通过三维建筑碰撞检测明确各结构施工中的不合理之处,以便对施工方案进行调整,增强施工的安全性。
  2 BIM技术在装配式剪力墙结构施工中的应用
  2.1 装配式施工BIM模型
  以BIM建模软件为依据,创建符合工程施工实际情况的三维模型,这是开展装配式剪力墙结构施工的前提。Bently和Autodesk等是几种较为常见的BIM建模软件,Revit多用于民用建筑的施工当中,而Bently多用于工业建筑的施工当中,现浇部分、预制部分和施工器具等,是装配式剪力墙施工BIM模型的主要组成。其中,现浇墙和现浇梁属于现浇部分,运用Revit能够实现“可载入族”的创建,完成三维模型构建[2]。
  2.2 节点模板族和墙板斜支撑族的创建
  创建族也是在装配式剪力墙结构施工中运用BIM技术的关键,首先应该对族的样本文件进行确定,为后续族的创建奠定基础。斜支撑应用于预制墙板的施工中,可以起到良好的固定作用。支撑托座、支撑杆和预埋螺栓等,是墙板斜支撑的主要组成部分,能够对预制墙板垂直度加以适当调整。以两个参照标高为依据安装支撑杆,并在顶板面和墙板面安装支撑托座。在顶板和墙板当中预埋螺栓[3]。“公制结构框架-梁和支撑”是运用Revit对支撑杆族进行创建时的关键文件,而“基于面的公制常规模型”则是运用Revit对支撑托座族进行创建时的关键文件,运用“公制常规模型”文件对预埋螺母族加以创建 。
  2.3 墙板斜支撑的碰撞检测
  在装配式剪力墙结构的传统施工模式当中,往往是运用二维图纸对墙板斜支撑的设计方案进行分析,其表现形式主要为剖面、立面和平面,这种方式存在设计盲点,难以全面而直观的分析墙板斜支撑施工中的各类因素,其空间位置关系的分析存在局限性。碰撞问题通常会出现在T形暗柱与L形暗柱节点两侧墙板斜支撑当中,这主要是布置方案缺乏合理性导致的。三维可视化模型的构建,能够帮助设计人员对其空间形式与关系进行直观化分析,利用BIM技术的碰撞检测功能发现设计中的不合理之处,以便对设计方案进行优化与调整,增强墙板斜支撑位置的合理性。Revit的灵活性较强,因此在小型工程项目中的应用较为广泛,而navisworks适用于大型复杂项目的碰撞检测当中。
  2.4 复杂节点的施工仿真模拟
  在对复杂节点施工当中,为了防止施工安全事故的发生,避免出现大量的设计变更造成经济损失,应该运用BIM技术建立三维可视化模型进行仿真模拟,在反复预演当中发现施工中将会遇到的问题,以便制定预防措施和应急处理措施,增强施工的安全性与合理性。在某工程当中,现浇混凝土结构是4层以下的结构形式,而装配式混凝土结构为4层以上的结构形式,为了防止在安装预制墙中出现较大的偏差,应该对三层现浇墙体的钢筋位置进行合理设置。焊接角钢与钢面板组成定位钢板,以定位预埋钢筋的位置,将振捣孔设置于面板当中可以为后续振捣和浇筑工作提供保障。在吊装墙板时,应该在完成预制墙板的安装后,开展钢筋绑扎施工,能够防止外伸箍筋被破坏。在调节平行墙板方向时,应该以控制轴线和墙板位置线为参考,运用短斜支撑对垂直墙板方向进行调整[4]。Tekla structure在复杂节点施工中的应用较为广泛,其系统功能较为强大,能够对概念设计、细部设计、车间制造和组装整个流程加以覆盖,增强设计图纸的合理性 ,促进复杂节点施工效率的提升。
  3 结束语
  可视化程度高、灵活便捷和超强的模拟性等,是BIM技术的主要特点,在现代化建筑工程当中的应用较为广泛。装配式剪力墙结构施工是建筑工程的重点内容,应该根据实际施工情况对BIM技术加以有效利用,以促进施工质量与效率的提升。尤其是应用于装配式施工BIM模型的构建、节点模板族和墙板斜支撑族的创建、墙板斜支撑的碰撞检测和复杂节点的施工仿真模拟等,能够保障施工方案的合理性与可行性,防止出现大量返工问题。
  参考文献
  [1] 涂劲松,李瑞霞.基于BIM技术的装配式剪力墙结构施工关键技术流程[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2018,18(03):91-95.
  [2] 颜磊.装配式混凝土剪力墙结构施工及抗震性能研究[D].青岛:青岛理工大学,2018.
  [3] 孙少辉,董龙峰,孙岩波,等.BIM技术在装配式剪力墙结构施工中的应用[J].建筑技术,2017,48(08):826-829.
  [4] 韩彦欣.基于Revit的装配式混凝土剪力墙结构拆分设计研究[D].保定:河北大学,2017.
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