框架结构柱钢筋算量中BIM技术的应用

李 妍，年昕娜

吉林建筑大学 土木工程学院,长春 130118

近年来有学者研究表明,在建筑工程的整个形成过程中,钢筋工程[1]在总工程量中所占比可高达50 %～60 %之多,然而国内仍以传统手工编制造价模式进行钢筋工程量的统计.据数据表明,在钢筋工程量计算的过程中,列计算式的时间需要近一半,造价工作繁琐且辛苦,存在易出错不易修改、效率低等问题,是工程量计算中的重点和难点.为此,工程技术人员不断寻求新出路,改变这种传统的钢筋工程量计算模式.本文以广联达GTJ 2018软件为例,根据实例分析了框架结构中柱钢筋算量BIM技术的相关应用,探讨分析了在钢筋工程工程量计算中运用广联达BIM技术所发挥出的积极作用.

1 钢筋工程特点及传统钢筋算量问题

1.1 钢筋工程特点

(1) 成本控制空间大. 当前建筑行业中模板及混凝土等材料日趋标准化管理,然而相比之下,钢筋的管理控制相对开放,因此在其成本上有很大节流空间.

(2) 材料占比大. 钢筋是建筑工程的主要材料,从单体造价来说,钢筋工程的占比高达三分之一[2],因此可以说它是造价成本控制的重中之重.

1.2 传统钢筋算量存在的问题

(1) 构造复杂,易出错. 部分钢筋节点复杂,施工难度大,易出现差错,致使返工情况时有发生,且结算钢筋量与预算量出入大.

(2) 钢筋用量难把控. 钢筋在每层每段上用量计算不够准确,钢筋用量的合理性无法得到确定,只能笼统地对钢筋的总量进行一定控制,因此常常会出现超出预算的情况.

1.3 广联达钢筋算量软件介绍

广联达GTJ 2018钢筋算量软件结合了平法系列图集、结构设计规范、施工验收规范以及常见的钢筋施工工艺等多个方面的要求,并进行了综合考虑,可以对实例中各构件配置的钢筋进行计算,可以按照现实工程要求,根据不同的结构类型、楼层、构件等不同分类角度,导出相关钢筋明细表,还可以快速得到工程钢筋总量.

2 钢筋工程中BIM技术的应用

本文以广联达GTJ 2018软件为例,通过构建柱的钢筋BIM模型,来对构件进行工程量的计算.笔者利用 GTJ 2018 的CAD识别功能做工程,实例工程为框架结构,二类4层办公建筑,建筑面积为5 183.01 m2,首层层高3.900 m.钢筋工程量计算过程如图1所示，本工程的首层平面图如图2所示.

图1 工程量计算过程Fig.1 Quantity calculation process

图2 首层平面图Fig.2 Ground plan

2.1 建模

依据CAD图纸结构设计总说明中相关信息,将工程的信息准确、全面地输入到新建工程中,其内容包括工程信息、计算规则、编制信息等[3].其中,如建筑结构等级参数、混凝土标号、保护层厚度、接头形式等信息将影响最终建筑钢筋用量.工程信息确认之后,将通过软件绘图功能将工程图纸导入软件,识别轴网,并查看绘图比例是否与原CAD图纸信息相同.目前GTJ 2018软件的图纸识别率虽已较高，但也不可避免偶尔也会发生导入图纸不完全，甚至可能出现导入不成功发生错误的情况.现给出一些解决方法:第一种方法就是用CAD打开图纸,对图纸进行框选,然后输入命令X(分解)按回车,完成分解并将图纸储存;第二种方法是把图纸的CAD复制粘贴到新建的CAD图纸中；第三种方法也可以用“广联达CAD快速看图”软件将图纸导成T3格式.

2.2 柱的工程量计算

本文以该框架结构建筑中首层KZ1柱为例,对柱钢筋工程量进行输入计算.首先添加图纸,手动分割柱结构平面图[4],如图3所示,检查绘图比例后通过识别柱表功能将柱子配筋图中数据导入,见表1,并对出现错的地方进行修改.定义柱[5]后,通过识别柱功能自动识别柱,将其导入软件.如个别柱识别出现错误,可通过钢筋属性编辑界面、截面编辑功能对柱进行手工定义,使得输入的信息准确、完整，如图4所示.

图3 首层KZ1结构平面图Fig.3 Ground floor KZ1 structure plan

图4 首层KZ1界面编辑图Fig.4 Ground floor KZ1 interface editing diagram

表1 KZ1配筋Table 1 KZ1 reinforcement

识别构件后,可利用钢筋可视化BIM模型生成三维效果[6],对单构件进行钢筋三维布置效果进行查看,如图5,图6所示,并通过软件的汇总计算功能,对所需构件进行钢筋工程量的计算,并可将汇总数据快速导出[7],见表2.

图5 首层KZ1钢筋属性编辑图Fig.5 Ground floor KZ1 rebar properties edit diagram

图6 首层KZ1钢筋三维图Fig.6 3D diagram of ground floor KZ1 reinforcement bar

表2 首层KZ1钢筋工程量

在进行KZ1工程量计算的同时,其他柱可以一同提取、识别、汇总,如图7,图8及表3所示.

图7 首层柱子平面图Fig.7 Plan of ground floor column

图8 首层全部柱识别导入效果图Fig.8 Imported effect drawing of all columns on the ground floor

表3 首层其他柱钢筋工程量

续表3

3 总结与展望

广联达钢筋算量软件其内容全面、修改方便,且数据可统一管理,最重要的是造价人员可以通过应用该软件,提高建模和算量效率.然而,其软件也存在几点不足：

(1) 部分构件(如洞口的附加钢筋,楼梯等立体构建)只可用单构件输入的方式进行计算.

(2) 软件智能化水平有待提高,且对误差不能进行智能矫正.

(3) 广联达软件的购买使用费用相对高.

在广联达BIM技术不断推广的背景下,给主体及工程造价行业带来更多的机遇,但挑战也无处不在.我们需借助BIM技术的优势,明确其应用方向,给出优质方案.同时积极克服困难,提升自我实力,掌握并应用最新的BIM技能.在广联达钢筋算量软件使用过程中,对柱的截面编辑以及各构件的钢筋布置功能上虽能提高布筋的准确性及效率，但其开发者也应积极思考创新应用点,提高其自身的性价比,以进一步推广钢筋BIM技术在建筑行业中的发展应用.