宋睿
永明项目管理有限公司甘肃一分公司甘肃兰州730000
摘要：随着钢结构技术的发展，BIM技术逐步发展成为钢结构行业的必备技能之一。BIM技术在建模出图、结构碰撞检测、力学分析等方面节省了人力工作，为企业减少了经济损失，降低了施工风险，并能够延伸到制作管理、进度管理等方面。BIM技术在提升效率的同时也在一定程度上优化了管理效率和管理流程，从而实现了精细化管理。本文就针对BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用进行分析，希望能为钢结构工程的发展提供有效参考依据。
关键词：BIM技术；钢结构工程；建设阶段；应用
引言
钢结构工程作为现代建筑的重要部分，其本身就具有强度高、质量轻、使用方便等诸多特点，在大型建筑和高层建筑的建设中体现出较高的应用价值。但是在钢结构工程施工中依旧存在一些问题，这就需要充分利用各种先进的技术，正确处理钢结构工程施工中存在的问题，使钢结构工程的建设质量得到有效保障。
1、钢结构建筑的概念
钢结构建筑就是以钢材作为主要的承重构件，包括钢屋盖、钢屋架、钢结构基础、钢梁、钢柱子等。我国的钢产量一直都比较高，因此很多建筑都开始使用钢结构，并分为重型钢结构建筑和轻型钢结构建筑。钢结构建筑具有较好的环保性能，其施工过程周期也比较短，能够降低建造成本。钢结构建筑具有较好的抗震性、抗风性、耐久性、保温性、隔音性、健康性、舒适性、环保性以及快捷性。
2、BIM的概念
BIM技术全称为BuildingInformationModeling，即建筑信息模型，其能够实现建筑信息的集成，并且贯穿于从设计开始的建筑工程全生命周期内。BIM技术会建立一个三维模型信息数据库，能够储存建筑工程中的所有信息，并且业主、设施运营部门、施工单位以及设计单位都基于此模型开展工作。这样就可以提高建筑工程的施工效率、降低投资成本，实现可持续发展。BIM技术的应用核心就是建筑工程三维模型的建立，并且通过数字化技术能够为模型提供符合实际情况的、完整的信息库。三维模型数据信息库，包含了建筑构件的状态信息、专业属性、几何信息，以及空间、行为运动等非构件的状态信息。建筑工程三维信息模型的应用，能够极大的提高建筑工程的信息集成化，并且能够为所有参与方提供一个信息共享和交流的平台。
3、BIM技术的优缺点
3.1BIM的优点
（1）可视化，能够通过计算机建模将钢结构的3D模型展示出来，该模型精确度，可视化强，能够清晰的看到结构与构件，构件与构件的连接。而且钢结构的3D模型构件的平面、立面、剖面之间是关联的，如果你改了平面图上的尺寸或者节点，那么立面和剖面也会跟着发生变化。同时，BIM模型也能够展现钢结构的节点细节以及隐蔽部分，方面的设计以及施工阶段工程师的修改。（2）具备项目管理的3D/4D/5D模型的模拟性。BIM可以建立3D模型对结构的构件以及连接进行检查，能够发现在施工中可能遇到的问题。BIM也可以建立4D模型，模拟钢结构施工过程中构件吊装以及合理施工方案，可以方便的确定项目的施工方案。BIM也可以建立5D模型，对施工过程中的成本加以控制，这样可以合理的确定工程造价，并且产生良好的经济效益。（3）可以优化项目以及具有良好的协调性，能够使工程中所有的数据进行交互，可以方便的完成项目的优化，不需要花费太多的时间进行各专业的配合。能够缩短工期，同时也可以发现工程中的安全隐患，为工程的安全进行提供帮助。（4）可以实现良好的经济效益。通过合理的安排施工进度，以及合理的配置人工和材料以及投资，能够实现对该项目的成本控制。
3.2BIM的缺点
（1）BIM技术对电脑性能的要求比较高，如果对一个项目完全使用BIM来进行设计、施工和管理，那么需要配置性能良好的工作站，这样需要项目在初期投入较大资金进行工作站以及服务器的购置。（2）BIM技术在我国，相对而言还是较为不成熟的，行业内部懂BIM技术的人才也较为匮乏，急需培养大量的BIM工程师。（3）目前国内关于BIM技术应用的规范编制相对滞后，这也是制约BIM技术发展的一个根本原因，因此需要有成体系的规范来指导设计、施工和管理。
4、BIM技术在大型钢结构施工中的应用
4.1搭建钢结构施工管理信息化模型
本文以某大型钢结构建筑为研究对象，其主体架构为钢混结构，其中主塔为钢柱，屋顶为大型钢结构屋架，如图1所示。其中，在钢结构施工过程中，由设计方、业主方和施工方等参与，搭建该工程的施工管理信息化模型，从而在各方协调工作的前提下完成钢结构施工管理工作。通过BIM技术，搭建信息化管理模型，将每一个过程的信息数据进行收集，并通过这一模型将信息进行互相沟通，避免由于信息沟通和信息更新不到位而导致的施工问题。除此之外，这一信息模型会贯穿整个项目的生命周期，在项目进行的每一阶段，都可以对钢结构的工程信息集中管理，业主和施工方可以就施工进度进行沟通，保证施工进度和施工成本的控制。
4.2解决钢结构安装过程中的碰撞问题
在钢结构施工过程中，首先通过AutodeskNavisworks软件将完整的模型和通过TeklaStructure创建的三维模型进行对比分析，同时施工方还可以通过其他的软件对模型进行冲突检测。首先，钢结构的BIM三维模型原本就是通过电脑进行预拼装，实现建筑施工过程中的真实模拟，在这一过程中，需要将钢杆件、装饰材料、螺栓焊缝等安装嵌入整体模型中，之后利用计算机实现在计算机模型中的自动拼装；其次，通过计算机搭建的实体模型，在任意角度查看材料属性和查看剖面，并进行结构自身和结构与其他专业的碰撞问题，如图所示。
（a）局部BIM模型（b）连接处的结构模型
钢结构与混凝土梁的碰撞检测
4.3监测钢结构安装过程中的安装精度
在钢结构施工过程中，可以将BIM技术和GPS相结合，利用GPS对施工过程中的变形进行测量，之后将数据导入BIM软件中进行对比，这种方法可以保证测量成果的精确性，同时还不会受到天气的影响。而使用传统的三角支撑有着自身难以克服的缺点，例如在未浇筑混凝土的楼层面进行钢结构的安装定位测量时，由于模板面的不稳定以及人的走动和机械的运转导致三脚架抖动，造成测量误差大，测量数据不准确。
结束语
随着我国建筑行业的迅速发展，各种新技术、新手段被应用到工程建设领域中，对提高工程施工效率及质量起到较好的积极影响作用。而BIM技术作为一种数据化工具，能够对建筑的模型、信息化和数据化进行整合，使技术人员能够正确理解并应对各种建筑信息，有效提高工程建设的效率及质量，降低工程建设成本，对建筑行业的发展有着较大的影响作用。通过深入分析BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用，能够提供更加可靠的参考依据，使BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用价值得到充分发挥。
参考文献：
[1]连勇，武鹏.BIM技术在某钢结构厂房中的应用[J].建材技术与应用，2018（06）：31-32+38.
[2]郭占锋.BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用[J].建材与装饰，2018（48）：84-85.
[3]王建红.基于BIM技术的钢结构建筑施工进度优化研究[J].中华建设，2018（11）：72-73.