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摘要：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。
关键词：BIM技术；建筑钢结构；施工过程；应用
1、BIM技术概述
BIM技术又可以称之为建筑信息模型，这项技术并非是某一个软件，而是一个包括了技术及管理的行业概念，通过软件实现对BIM技术的应用。在BIM技术的应用条件下，能够利用可视化界面对各项信息进行传输，将信息录入到三维模型，并借助软件的功能对信息进行处理，将处理结果提供给工程设计、工程施工及运维等各个阶段，使工程质量得到有效控制。就目前来看，BIM技术在钢结构工程建设阶段的应用主要体现在详图深化、制造安装等几个方面。在进行钢结构工程的深化设计时，可以通过BIM技术将材料、价格、进度、几何等信息赋予三维模型，整合出图过程的信息，并自动生成详细的设计图纸及材料信息报表，为材料加工部门和采购部门提供更加准确的信息依据。
2、BIM技术设计模型的优势
2.1施工方案的指导性
通过BIM技术建立3D模型后，能够很直观地了解构件类型和结构形式。通过BIM信息化数据库可以快速便捷地导出所有构件的工程量。文章涉及工程为超高层型钢混凝土结构，吊装设备主要为塔吊。构件的分段、塔吊选型、塔吊位置布置对施工过程有重大影响。通过3D模拟技术能够快速选出合理的塔吊位置，然后对塔吊吊装能力及构件重量进行分析，选择塔吊的型号并确定构件分段。BIM技术结合施工方案进行施工模拟既提高了工作效率，确保了施工方案的可实施性，也降低了施工中存在的安全风险。
2.2深化设计与自动出图
随着钢结构建筑的不断涌现，钢结构深化技术已发展为钢结构施工的一项重要施工技术。工程结构施工图中只有主截面采用了钢结构设计，因此，钢结构深化过程中，所有连接节点将通过BIM技术进行深化设计。牛腿高度、长度根据设计图中梁的截面位置、钢筋与钢柱连接方式的设定等各方面综合考虑进行设计，同时要满足规范要求。将BIM技术的三维可视化功能与时间维度相结合，可以进行虚拟施工，大大减少建筑施工中的质量问题。在钢结构行业中，TeklaStructure作为钢结构深化设计的重要工具之一，用户只需通过软件输入构件节点中所需要的尺寸初值，软件便会根据输入的内容从数据库中提取相应的节点类型生成连接节点，而且构件的截面尺寸或轴线位置进行修改时，节点也会随构件的变化而做出相应的调整，这样极大地提高了模型深化和出图的速度。
2.3碰撞检测
钢结构工程中钢构件的零部件种类繁多，在设计或者建模过程中或多或少会出现一些钢柱零件板之间或者钢构件零件板与土建钢筋之间发生碰撞的情况。为了减少施工现场返工率、节约项目施工成本，需要项目管理人员进行深化图纸审查，以保证各零部件之间无碰撞情况。传统的人工审图方法效率很低，极不容易发现其中的问题，不能及时修正错误。通过BIM软件的碰撞检测功能，可以在出图前发现碰撞问题并及时修改，使得处理碰撞问题时达到事半功倍的效果。
2.4工程量统计与投标展示
钢结构工程虽然材料较为单一，但材料种类仍复杂多样，不同的钢构件有不同的截面尺寸、材质和编号。为方便工程项目管理，钢结构工程量计算需要按照不同部位及构件类型进行分类汇总。因此，钢结构工程量计算式是一项工作量庞大的工程。通过BIM技术可以直接导出所有构件的工程量，而且可以通过模型查找任何一个构件的重量。随着BIM技术的广泛应用，很多建设方在招标时对钢结构企业在BIM技术方面的应用极为重视。BIM技术的应用一方面可以很直观地了解整个项目的实际效果，便于可视化管理；另一方面也是钢结构企业技术能力的综合体现。
3、BIM技术在施工过程中的应用
3.1钢结构施工过程中的难点
（1）钢结构施工工艺复杂，测量放线难度大，而且对施工的精度要求高。故传统的施工方法，有时候很难满足工程的需要。（2）在施工过程中，容易受到环境的影响，比如热胀冷缩对构件下料的影响。对施工设备的要求高，如果将BIM技术应用进来，可以模型现实中可能存在的问题，以便后续的控制。
3.2 BIM在钢结构施工过程中的应用
（1）搭建BIM的结构信息管理框架，用于在钢结构施工全寿命施工过程中的信息管理，以方便参与建设的勘察、设计、施工、监理和质检部门之间的信息沟通，进而实现成本的全寿命控制。（2）传统的成本控制主要是通过工程概预算人员进行，效率低下而且有时候精度不够。通过第一步的结构信息管理模型的模型，只要将材料的单价和人工费加入，就可以实现结构的工程量管理，可以准确的计算工程成本。（3）BIM技术中NavisWork ，可以提供漫游功能，能够模拟在施工中可能出现的施工问题，然后可以提供较好的施工方案，用以避免工程中的安全以及质量事故。（4）建筑在施工过程中，是一个复杂的工程，如钢结构构件、管道和设备很容易在三维空间内发生碰撞，通过NavisWork功能，可以将构件间的位置进行合理的布置，以方便施工。（5）建立的信息模型可以与手持终端连接起来，能将BIM模型中可能出现的碰撞问题、安全施工问题、危险源信息和成本信息通过信号的传输，到达工程师手中的终端，方便工程师随时随地的对工程进行监控以及处理相应的突发事件。
3.3在结构吊装环节的应用
（1）通过4D模型对施工时间进行划分。在BIM平台的应用条件下，通过Teklastructure软件构建4D进度模型，模拟履带式起重机、大型塔吊等设备的位置及分工，以此解决吊装设备之间的冲突，确定工程所需的设备数量，有效控制工程造价。同时，通过施工模拟对施工进度计划进行优化，降低错误发生率，使工程的经济效益得到有效保障。（2）通过4D虚拟建立的进度管理技术。通过4D虚拟可以将工程施工过程中的常见问题展示出来，便于对其进行合理修改，制定更好的解决对策，使工程施工方案得到优化，使工程进度得到控制。相比较传统的施工方式，通过BIM技术对工程施工进行指导，能够简化工程施工流程，使工程施工效率得到有效提升。（3）通过BIM技术进行多方协调。将BIM技术应用到工程施工过程的场地管理中，能够减少空间冲突，设定合理的场地区域，比如生活区、钢筋加工区、钢材拼接区、砌块堆放区、汽吊区、塔吊区等等，使工程施工的调度安排及材料进场能够更加科学，有效保证工程施工的顺利开展。
4、结论
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。
参考文献
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