1模型建立及深化设计
接收初版图纸后，项目技术人员根据图纸建立项目模型，在建模的过程中可以预先发现图纸中存在的问题并在后续的图纸会审中作为讨论依据，做到提前发现、提前处理。
1.1建立模型
本工程的结构形式为混凝土框架主体+钢结构立体库房，在建立模型的时候，选择Revit软件制作混凝土结构的基础及主体框架部分，钢结构立体库房部分使用Tekla软件建立模型，该软件的优点是数据库中包含了600多种钢结构节点以及钢结构构件的尺寸、材质、横截面、特性等相关数据，可以帮助快速建立钢结构模型。Tekla模型建立好后导出为IFC格式文件，再导入到主体的Revit模型中，形成最终的完整项目模型。可以从不同标高、不同视角观察模型，对一些复杂节点也可以直观地表达。需要注意的是，在建模过程中应严格对同类型或同尺寸构件进行编号命名，便于后期对构件的统计检查及工程量的清点计算，如有变更便于统一修改。三维模型见图1。
图1 三维模型
1.2 BIM在深化设计中的应用
深化设计是钢结构工程的起点，也是核心所在，深化的水平对整个工程的工期及经济效益产生直接影响。随着技术的进步，深化设计已经不是简单的图纸拆分细化，而是对构件尺寸、材料甚至整体结构的优化，BIM技术的引入使钢结构的优化变得更加精细化、科学化。
1.2.1复杂节点优化
本项目钢结构工程的支撑、檩条等次构件数目多，钢柱高度均超过20m，节点板形式多样，螺栓种类复杂。大部分焊接和螺栓连接的简单节点可以选用Tekla软件中的常用节点类型直接创建，选择相应节点类型后输入参数，再点击选择主次构件即可。部分复杂节点和异形连接板可以采用参数化节点族自行创建，先绘制螺栓、焊缝等连接节点，然后在用户单元中添加符合规范标准要求的参数变量，如螺栓规格、构件角度等，最后再点击选择主次构件，就可以完成特殊节点的创建。采用参数化节点族创建得到的节点模型，在这个过程中可以验证复杂节点的可行性并对其进行一些优化。
1.2.2深化出图
钢结构工程对安装精度的要求比较严格，这就要求深化图必须具备较高的精度。在Tekla软件中建立好精细化模型后，可以从软件直接导出施工图，平、立、剖面图以及各个视角的节点大样图均可直接生成并快速分类，根据实际需要选择标注的内容，螺栓数目、焊缝尺寸等，大大提高出图效率。当遇到后续有设计变更的情况，只需要对模型中相应构件进行参数修改或增减便可重新出图，图纸更新起来快捷方便。
1.2.3施工方案优化
在生产类厂房项目的建设过程中，各种专业设备的安装不可忽视。在厂房主体框架修建好之后，会有多家甲指安装单位在场地内穿插施工进行设备安装。进出的设备和机具体积庞大，人员密集，如何合理安排钢构件的安装顺序，合理高效的施工方案，是本项目的一大难题。针对此问题项目采用的解决方案是将模型导入Navisworks软件，对钢结构施工方案进行动态模拟，形成直观的模拟动画。规划吊车和起重机等施工机具的行进路线及布置点位，合理安排主次结构的安装顺序，预留临时通道，选择最优的施工步骤，修改并完善施工方案，降低冲突发生的概率，尽可能满足各方需求，为缩短工期提供技术保障。
1.2.4构件加工
在钢结构模型中，进行钢结构预埋、系杆和檩条等构件的合理排布，输出所需构件的精确规格尺寸，工厂下料制作时将模型内信息作为指导依据，进行精确生产加工。根据加工需求，先设置好套料参数与加工路径参数。选择合适的补偿方式和方向，再设置引入引出线的类型、长度和位置，合理利用板材，最大程度减少材料的损耗浪费，构件检验合格后运输至现场进行安装施工。精准指导，每一步都有据可依有据可查，在标准化生产的同时实现成本管控。
2BIM技术在施工管理中的应用
2.1三维交底
通过引入BIM技术，在钢结构施工方案实施前对管理人员进行三维交底，可以帮助施工人员便捷高效地掌握结构的相关信息，提前对施工过程中的关键节点进行把控，及时对施工方案中的疑问进行反馈，降低信息层面错误的几率。另外还制作了可视化交底二维码，施工方案和交底文件均可在线查询，方便现场施工管理人员随时查看，大大缩减了技术交底的时间成本。
2.2质量控制
在钢结构工程施工中，钢构件的体积和重量往往较大，施工难度大，对于安装的精度要求却很高，因此对测量放线的要求也尤为严格。模型建立过程中设置了项目基点参数，使模型中的坐标等参数可以与现场对应，在施工过程中对主要受力杆件进行应力应变监测及实时测量，尽可能降低误差，确保了构件拼装和安装的质量，实现数据模型和施工现场的双向反馈，同时也使整个施工过程具有可追溯性，提高了施工管理的水平和效率。
2.3成本控制
BIM技术可以加强施工人员对现场的了解程度，对施工过程中的重难点提前进行分析规划，实际施工中避免出错导致返工。在建模的过程中考虑并加入了隐蔽工程和一些细部工程的内容，这些在施工管理过程中往往容易忽略。从精细化模型中可以直接导出构件清单和材料用量等数据，为工程量统计和物资采购提供科学可靠的参考依据，一定程度上降低人工计算的工作量，加强项目的成本管控。
2.4全周期精细化管理
钢结构工程中通过对BIM技术信息共享、数据检测功能的应用，可以很大程度提升工程的整体效率，项目引进了广联达BIM5D数字云平台软件进行线上双端施工数字管理，实现三位一体，将图纸资料、变更资料、验收单等文档上传到管理平台，进行相应的归档整理。资料库与模型构件进行关联，保障后期资料的归档和实时反查。在项目各阶段都能达到把控施工进度、提高施工效率、节省施工成本、解决施工隐患和问题的目的。
3结语
钢结构工业化生产程度高，有别于传统现浇混凝土建筑，采用工厂提前设计预制、现场组装成型的施工模式，可以大大缩短工程项目施工周期，降低企业投入成本，提高经济效益。钢结构构件的性能均匀，与计算机模拟结果的拟合程度高，通过BIM模型对钢结构工程进行模拟计算，可以使施工人员对工程情况有更清晰地把握，同时提前规避一些问题。
参考文献
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