建筑信息模型 BIM(Building Information Modeling)技术即在项目建设的各个阶段中应用相关信息技术,进行系统协同设计、协同施工、虚拟建造、工程量计算、造价管理、设施运行维护,为建设方、设计师、施工方、咨询方、监理方、物业等提供“模拟和分析”的科学协作平台,随着国家政策的大力支持,BIM技术在建筑工程行业的发展趋势已势不可当。
BIM的相关特点
五大优势
可视化(设计可视化、沟通可视化、施工可视化复杂节点可视化、数字漫游可视化)、协调性、模拟性、优化性、可出图性。
可视化
在设计阶段建筑及构件以三维方式直观呈现出来,设计能够运用三维思考方式有效的完成建筑设计,同构件之间形成互动性和反馈性可视。
协调性
建筑施工可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行检查,生成 各专业的碰撞检查报告,然后再进行集中修改并完善。
可出图性
综合管线图(经过碰撞检查和设计修改,消除了相应错误以后); 综合结构留洞图(预埋套管图);碰撞检查侦错报告和建议改进方案。
优化性
可视化的设计和技术交底;精细化的施工安排;精确的工程量统计;实现钢结构的预拼装;实现构件工厂化生产;“框图出价” 进度款管理。
模拟性
施工可在设计阶段进行节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能 传导模拟、4D模拟、5D模拟、日常紧急情况的处理方式模拟。
BIM生命周期
PKPM作为常用的一款BIM软件,在结构分析上有着优越的性能。今天咱们就介绍一下PKPM结构设计中经常出现的问题分析。
1、应用PKPM软件进行结构设计时超越相关规范的要求
(1)、底层框架结构的砖房设计时超出规范问题。在底层为框架结构的砖房设计中,除了存在高度和层数超规问题外,还有局部建筑的底层框架结构设计不符合相关规范要求的问题。“抗规”中底层为框架———抗震墙承重结构的砖房为底层框架。底层框架结构的抗震墙宜采用钢筋混凝土,但抗震烈度为6度和7度地区原则上采用普通砖抗震墙也是可以的,但其结构方法必须满足“抗规”中的有关规则。局部工程在采用普通砖抗震墙的状态下没有满足“抗规”的相关要求,这使得底层框架结构建筑存在抗震能力缺少的问题。
(2)、砖混结构修树立计超出规范要求。在对多层砌体建筑进行设计时,应依据《建筑抗震设计规范》的要求,采用高度与层数这两个指标来进行控制,通常状态下只要有一个控制指标超出范围,即可以为其结构设计超出了规范的要求。以后,局部地区在抗震设防列度为7度的前提下,却设计出带半地下室的7层砖混结构住宅。这里应以房屋的埋深与嵌固状态做为计算和一定全地下室,或是半地下室的判断条件。严肃来讲,带地下室的住宅建筑高度和层数均应从地下室的地面起算,即7层建筑若带半地下室的话,则应按8层予以认定。因此,带地下室的7层住宅建筑不管是从高度还是从层数来看均已超出了相关规范的规则。 2、在建筑结构设计过程中对计算机分析效果过份依赖的问题
在实际工程中,不同水高山存在着疏忽抗震概念设计和结构设计的问题。要知道建筑物抗震设计蕴含概念设计、结构设计和结构计算三局部,建筑物抗震计算的原理只是一种近似方法。所以在进行建筑物结构抗震设计时,一定要遵循“抗规”提出的抗震设计原则和抗震设计结构要求,正确应用相关设计软件,提高建筑结构设计的质量。例如,底层框架结构上部砖房的结构方法比多层砖房的结构方法要严肃一些。对于底框结构的过渡层结构要求更加严肃,如过渡层应在底部框架柱对应位置处设置结构柱。过渡层的底板宜采用现浇混凝土板,且板厚不应小于120mm。不能按砖房的抗震方法来设计,也不能单凭计算效果来判断结构的可靠性。也就是说,计算机分析结构的静力计算没有问题,也有可以出现而纵向抗震能力明显缺少的现象,这必须引起足够的注意。
2、在建筑结构设计中对软件应用条件、技术熟悉缺少问题
每种计算实际均有其如果条件,计算机软件的编制也应符合其特定的应用技术条件,技术人员极为熟悉的PKPM软件也不能例外,如果不能较好地理解软件应用和技术条件,就无法应用软件解决建筑结构设计中出现的实际问题。
二、PKPM软件应用于建筑结构设计中的相关问题探讨
1、PKPM软件应用于建筑结构设计时对楼板刚度的合理假定
一般状态下,多数工程的楼板形状是较为规则的,这就可以如果楼板为刚性楼板,即在平面外刚度为零,平面内无限刚。但对于形状复杂的建筑结构工程楼板,如楼板有大开洞、楼板局部变窄而导致连接部位脆弱、环形楼板有效宽度较窄等状态,则需采用弹性膜如果,即平面内按实际刚度,而平面外则如果刚度为零。如果照旧采用刚性楼板如果,则可以因复杂形状楼板平面内刚度不均匀或有较大削弱状态下,构件结构计算效果的可靠性就难以保证了。PKPM 系列中的结构设计软件SATWE 等将采用弹性膜如果、弹性楼板3 及弹性楼板6 的楼板都称作弹性楼板。因此,应依据具体状态在如果楼板为弹性楼板时采用更为适宜的弹性楼板。由于弹性楼板3 是针对带厚板转换层结构的转换厚板提出的,如果楼板平面内无限刚,楼板平面外的刚度按楼板真实状态采用中厚板迂回单元计算;而弹性楼板6 则是针对板柱结构和板柱抗震墙结构提出来的,采用壳单元真实地计算楼板的平面内刚度战役面外刚度。因此,对于形状复杂的楼板,如剪力墙结构、框架结构、框架中央筒结构、框架剪力墙结构楼板,设计中如应用弹性楼板3 和弹性楼板6 可以会使梁的配筋偏少,造成安全隐患,所以只能采用弹性膜。
2、 PKPM 软件应用于建筑结构设计时中梁刚度减少系数的合理一定
“中梁”是指两侧均与楼板相连接的梁,如果只与一侧楼板相连则称为“边梁”。在实际设计中,如果对这个参数没有核实和做出相应调整,就可以造成结构设计配筋过多或过少的状态,必须予以注意。由于次序中框架梁输入的截面尺寸是矩形局部,并以此计算刚度的,对于现浇楼板而言,当采用刚性楼板如果时,作为梁翼缘的楼板是梁的一局部,在内力与位移分析中可用中梁刚度减少系数BK 来推敲楼板对梁刚度的贡献,这样的内力与位移分析效果才更加符合建筑结构的实际受力状态。中梁刚度减少系数BK 可在1。0~2。0 范围内选取。次序仅给出默认的如果值,并非最合理值,所以建筑结构设计者应以具体的工程树立状态为依据予以合理调整。通常对采用刚性楼板如果的现浇楼板,宜取中梁刚度减少系数BK=2;对预制楼板、现浇梁柱, 则可取BK=1;对现浇梁柱,楼板为预制楼板加叠合板, 则宜取BK=1。5。如果中梁刚度减少系数为BK,则边梁刚度减少系数次序按1。0+(BK-1。0)÷2 自动计算。
3、PKPM软件应用于建筑结构设计时的荷载折减问题
在结构设计过程中,荷载的如果往往出现问题,如建筑结构在进行柱、墙设计时,应对其遭遇的活荷载进行折减。需要注意的是:活荷载的折减系数只适用于住宅、办公楼、宿舍等小开间房间,对于商场等大开间房屋来说是不安全的,不可以随便点选。同样,在进行基础设计时需对活荷载进行折减,如果设计者只是在SATWE 中点选“折减传给基础的活荷载”进行折减是不可以的,由于该项只对SATWE 软件的“基础设计荷载简图”中的最大组合内力起作用,而对基础软件荷载值不起作用。所以设计者如要推敲传给基础的活荷载折减需在JCCAD 中的荷载参数定义里的“活荷载按楼层折减系数”填入。