BIM深化设计案例:BIM技术在异形空间深化设计中项目应用展示
来源:中国建筑第八工程局有限公司上海分公司
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一、项目概况
金港文化中心是集展览、休闲、教育、观演、娱乐等多项功能为一体的综合文化建筑群,涵盖文化馆、少年宫、图书馆、健身馆、美术馆、档案馆、广场壳体及休息亭等,总建筑面积约3.8万平方米,地下一层,地上三层,总高度17.3m,采用框架剪力墙结构。工程大量采用双曲异形清水混凝土构件,清水混凝土总面积达5.8万平方米,项目建成后将成为张家港市一座标志性的公共文化经典建筑。
二、项目BIM专项及创新应用
图纸阶段BIM技术应用
图纸的精确性是清水深化设计的基础,是深化设计的重中之重。图纸的准确性直接关系到清水深化分割效果、甚至关系到推进工作的有效性。通过BIM技术应用能有效发现和解决图纸问题,为清水深化设计提供强有力的支撑。
例:二维图纸不能体现异形洞口与楼层交接处节点,按照二维图纸施工洞口在楼层结构处会被打断,通过建立三维模型,和设计沟通调整楼层结构使其内缩,成功保证了清水结构异形洞口整体效果。
设计阶段BIM技术应用
1.清水蝉缝分割深化设计
清水蝉缝分割设计,是对结构构件建筑美学的划分,或者说是对结构构件的精装设计。在三维模型的基础上,统筹考虑施工可行性、美观性和经济性进行清水混凝土蝉缝分割深化设计。
2.机电末端预埋深化设计
在蝉缝分割模型的基础上,需根据机电施工图纸中末端相对位置,对机电末端的位置进行综合排布和追位设计。异形空间结构中,受结构造型和机电末端种类繁多的限制,一般很难有直观的综合判断。但通过采用BIM技术,可以综合平衡,水平成行、竖向成列、相对居中,从而形成终版调整方案,便于指导现场施工。
3.清水模板体系深化设计
基于既定的分割设计,进行模板体系分块设计,从整体到局部。应用BIM技术模拟不同部位的综合排布、模拟现实单块模板的体系构造,三维显示单块模板各拆解构件的加工尺寸。
4.空间曲面模板翻样指导
多向弧面平面化下料尺寸的控制是一大难题,项目部通过采用BIM技术(Pro-E软件),根据分割,绘制钢面板形状,将曲面模板平面展开,直观准确的确定了下料尺寸和下料形状的同时,提高了钢面板的利用率。
方案阶段BIM技术应用
1.方案计算
为优化计算,本工程展开段采用ANASYS有限元分析软件,搭建三维模型后进行受力分析和变形分析,为方案的编制提供仿真计算结果。
应用BIM技术模拟异形结构受力状态
2.节点方案
应用BIM技术,模拟节点施工方案,尤其是各类清水末端的安装节点和安装方案,从而探讨实施的可行性。
3.方案模拟
应用BIM技术进行虚拟施工,先试后建,对施工方案进行模拟、分析和优化,从而发现方案施工可能出现的问题,提前采取预防措施,寻求最佳的施工方案,尽最大可能实现方案的最优化。此外,基于方案模型,生成可供现场参考或者指导实施的控制数据。
质量控制BIM技术应用
1.清水质量风险预控
应用BIM技术将施工筒体的结构形态体现出来,识别筒体的关键节点和特殊造型。也便于施工难度分析和质量风险点的管控,提前把控质量难点,针对相应的质量难点,在方案阶段制定相应的针对性措施,有利于质量风险的预控管理。
2.过程质量督查与整改
利用BIM技术的仿真特性,现场质量管理人员根据完整的BIM模型参数对在施结构的进行复核,对与模型不符合或者偏差超出允许范围的,可及时提出整改意见,提升现场的质量管理水平。
三、项目BIM应用总结
1.BIM技术应用于清水深化设计全过程
BIM技术在具有复杂的结构形态、高标准的清水效果等特征的项目中应用于分割设计、末端二次深化、模板体系设计、方案模拟与计算、质量管理等各个方面,创造性的解决了传统清水深化设计平面表达有局限性的问题。
2.基于BIM,提供可操作性异形结构数据
对于异形结构如何进行复核和质量把控,一直以来是结构施工的重点,在清水项目中则更加重要,可量化、指导性、可视化的BIM技术应用特征为项目的实际实施和开展提供了一条高效快捷的控制途径。
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