研究BIM技术在工业钢结构建筑改造设计中的应用

于海超

【摘要】本文首先阐述了钢结构工业建筑改造中BIM技术应用优势，论述了钢结构工业建筑改造的难点，接着分析了建筑改造的基本思路，最后对优化钢结构工业建筑改造中BIM技術的应用控制策略进行了探讨。

【关键词】钢结构工业建筑改造;BIM技术

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

10.042

研究人员应在掌握BIM技术应用的工程建设市场的基础上，找到优化控制的具体方向，进而增加科学技术的应用。事实证明，只有这样，才能控制和管理影响工程建筑改造成果的因素。然而，BIM技术在钢结构工业建筑改造中的作用并没有得到充分发挥。因此，研究人员应加大其推广效果，以提高工业建筑的现代经济建设水平。

1、钢结构工业建筑改造中BIM技术应用优势

研究表明BIM技术在钢结构改造中的优势在于三个主要领域。首先，该技术的应用实现了模型信息的关联与协作，即通过三维几何图形和拓扑关系之间的公共关系实现了设计、设计和管理信息的完全过程集成。这里的信息包括：材料特性、部件名称、成本控制、施工项目程序和工程安全;其次，对模型组件进行识别和更新，BIM技术主要应用于整个设计生命周期。因为可以检测和更新信息模型的设计对象，所以系统可以通过对模型设计数据进行统计分析来生成相关的虚拟实体和文档绘图。该技术的应用不仅可以包括同一零件的自动模型识别，还可以包括在不同阶段同时修改和更新零件;最后，整体模型的演化和扩展，因为BIM技术监督的整体模型包含了建筑生命周期的演化和扩展，这意味着设计模型对象的变化会自动扩展到关联的模型组件。这样就可以实现三维图纸、三维形状甚至四维管理信息的同步演化。

2、钢结构工业建筑改造的难点

由于材料、设计、施工和安装设备的特点，钢铁工业很难重新设计施工过程。1）邻区人车多，安全隐患多;交叉作业项目多，构件、设备、机电管线安装复杂;工程量核算复杂;施工进度高，成本控制严格。。对钢结构基本构件理论问题的研究现已成熟，各个值的稳定性有所提高。但是，需要进一步研究零部件的局部稳定性与全局稳定性相匹配的理论和设计应用程序。设计师必须对结构造型、新的和修订的结构造型、新材料和新材料的性能以及结构的载荷进行精确计算和分析，以获得优化结果，从而使钢结构的结构难以重组;2）施工精度高，施工程序复杂。第一，钢结构工业厂房功能故障超过48米，第二，钢结构中的构件多种多样，多种多样，大多是工厂制造和现场装配的，第三，钢结构配备焊缝、螺栓、铆接接头和低故障要求，第四，先移除一些旧结构，然后安装新零件。这不仅是一个复杂的过程，而且需要很高的施工精度来满足设计要求和实现预期的改建效果;3）建筑工程往往设计狭窄而困难;附近人多，安全威胁多。邻区人车多，安全隐患多;交叉作业项目多，构件、设备、机电管线安装复杂;工程量核算复杂;施工进度高，成本控制严格。

3、建筑改造的基本思路

（1）为了正确理解工业建筑的原始结构形状，可以通过深入分析现有建筑来确定哪些部分可以拆除，哪些部分可以保留，哪些部分需要加固。各种加工方式的组成部分需要预先分类和科学论证;（2）要重点解决现有建筑结构哪些部位需要增设相应的框架梁结构、柱结构，同时要处理结构连接存在的问题;（3）确保结构调整后的建筑结构符合建筑抗震规范的要求。为了满足这一要求，需要进行整体计算，将基线构造与新结构相结合，科学地确定原始结构图元的承载力。（4）选择逻辑、科学的设计方案和设计过程。考虑到采矿业的特殊情况，往往对建筑业提出严格要求。因此，应灵活考虑和设置设计中的设计顺序和施工计划，以确保改建方案的可行性。

4、优化钢结构工业建筑改造中BIM技术的应用控制策略

4.1结构设计

要发挥BIM技术在钢结构工业建筑中的作用，必须从设计角度将Revit软件导入到要转换的建筑结构中。然后分批输入翻译。BIM技术是实现钢铁工业设计目标的核心任务。特别是BIM技术与CAD有本质区别，因为系统中的每个部件都是独立的。此外，CAD模型中有许多简单的线或图块，但元件之间没有关联。即使是现代CAD软件也难以使用特定数据。BIM技术根据可见性和工作集对所有设计详细信息进行分类，以便精确地划分设计任务。在Revit软件中指定工作集后，可以创建结构构件。可见性在设计图纸的此区域中可见。将所有重建的结构导入BIM软件后，它们将构成工作集。若要表示元件，只需设计已拆除零件的可见性，以在重组之前保留平面的拆除状态。以前的结构工业建筑可以拆除并用于创建新的指定层。

4.2视图转换

首先，将设计视图的内容传输到DWFx文件中，供建筑公司使用设计审查软件随时查看3D效果。这样就可以直观的得出钢结构工业建筑改造的意图。由于Revit软件和盈建科软件是相通的，BIM技术应用人员可以将模型转移到盈建科软件进行结构计算。如果结构的计算强度不符合设计要求，则需要强度。比如钢结构，也就是钢梁和钢柱的连接，加固方法的计算都要用到。在此过程中，导入模型时，应有效匹配英建科构件和Revit族的截面。

现在有两种方法可让在钢筋接合与元素和族群相符要求之间进行选择。第一，原始柱剖面是固定的，且结构柱与英文剖面直接相符;第二，将原始结构柱插入到建筑行业的四边形结构剖面中。为了确保BIM技术的应用，工程师应根据设计过程的实际情况选择一个选项。即铜鼓对比计算，确定钢筋连接方案。以第一种匹配方法为例，不仅解决了原始结构柱的钢筋限制，还解决了柱与钢框架的连接问题。建模过程主要在Revit平台上执行，其他专业人员需要参与设计方案的确定，以提高设计和应用程序的科学合理性。设计完成后，相关人员应检查三维管道，设计模拟过程中可能出现的问题，以改进发生事件时的技术处理。

结语：

结合工业改造项目，基于Revit的二次开发接口平台实现数据交换，建立过程模型和结构模型，通过模型的集成，很好的解决了过程和结构设计的协调，特别是对于改造项目中结构加固设计方案的制定和结构设计中的调整，很好的实现了过程方案。同时，也为进一步的建设、管理、维护和运营提供了良好的基础。

参考文献：

[1]唐章颖.BIM技术在装配式钢结构建筑中的应用[J].工程技术研究，2020（14）

[2]常泽坤，彭正斌，刘箫.BIM技术在钢结构装配式建筑中的应用[J].智能城市，2019（21）