結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)在BIM中的應(yīng)用

        BIM是Building Information Modeling（建筑信息模型）的縮寫(xiě)，顧名思義，BIM需要解決的不僅是Modeling（模型）的問(wèn)題，而且最重要的是解決Information（信息）的問(wèn)題。在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對(duì)建筑和結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)模型的問(wèn)題基本已經(jīng)解決，而需要解決的是如何在模型的基礎(chǔ)上附著信息。

        在以往的建筑設(shè)計(jì)中，專(zhuān)業(yè)人員只負(fù)責(zé)本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)設(shè)計(jì)，出具藍(lán)圖后，由施工企業(yè)委托概預(yù)算人員進(jìn)行工程量及材料用量的統(tǒng)計(jì)，計(jì)算成本，評(píng)估項(xiàng)目的盈利情況。項(xiàng)目建成后，出具竣工圖，由后續(xù)的物業(yè)公司進(jìn)行管理。最終的結(jié)果是，項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)作和最初的藍(lán)圖可能已經(jīng)相差很遠(yuǎn)。而B(niǎo)IM就是要在設(shè)計(jì)階段解決這些問(wèn)題。

        從結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)來(lái)講，以往的工作是根據(jù)建筑平面圖，首先用結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件建立整體模型進(jìn)行計(jì)算分析，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制平面施工圖。所以，BIM中的Modeling（模型）階段結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)一直在做，只是準(zhǔn)確性及精密度會(huì)有些問(wèn)題。根據(jù)目前的軟件情況，用Revit建模型，然后導(dǎo)入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行計(jì)算分析已基本能夠?qū)崿F(xiàn)。需要解決的問(wèn)題是建模的精確性，及與建筑專(zhuān)業(yè)的配合問(wèn)題�；�本工作流程如下所示：

        在Information（信息）階段，結(jié)構(gòu)需解決的問(wèn)題較多。鋼結(jié)構(gòu)形式的建筑更容易實(shí)現(xiàn)此階段，無(wú)論是節(jié)點(diǎn)錨栓、變截面的梁柱，各種復(fù)雜的造型，都可以用建族，建數(shù)據(jù)庫(kù)的方式逐步解決。混凝土結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)在此階段難度較大，主要的問(wèn)題就是鋼筋建模，構(gòu)件截面建模在計(jì)算階段已經(jīng)解決，如何把梁、板、柱的鋼筋引進(jìn)模型是最大的問(wèn)題。而且，國(guó)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)基本采用平法標(biāo)注的方式表示配筋，如果按BIM出圖，意味著結(jié)構(gòu)可能要出平法施工圖，然后再有包含鋼筋的BIM模型圖。所以，如何解決這一系列問(wèn)題至少是結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)能否快速介入BIM的決定因素。

        在BIM中任何專(zhuān)業(yè)得難點(diǎn)都在于構(gòu)件的不規(guī)則性，規(guī)則的構(gòu)件初期建模困難，一旦建成，以后使用就會(huì)非常方便、快捷。而不規(guī)則的構(gòu)件需要每次都付出很大的精力去建模，如果長(zhǎng)期這樣必然會(huì)影響專(zhuān)業(yè)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的熱情。混凝土結(jié)構(gòu)的問(wèn)題就在這里，如下圖為例，這是梁柱交接的一個(gè)典型節(jié)點(diǎn)做法，隨著兩側(cè)梁縱筋根數(shù)的不同，柱上下的縱筋根數(shù)不同，此節(jié)點(diǎn)會(huì)千變?nèi)f化，同一個(gè)工程中甚至都不會(huì)有相同的節(jié)點(diǎn)，因此，要想在BIM中完全按實(shí)際建出模型，工作量巨大，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的要求也會(huì)非常高，基本不可能實(shí)現(xiàn)。此外，這種節(jié)點(diǎn)對(duì)各個(gè)過(guò)程中的使用人員來(lái)說(shuō)，除了對(duì)施工單位有意義外，其它各方人員對(duì)此節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)程度并沒(méi)有太大意義，當(dāng)然對(duì)算鋼筋量有些影響。

        而從有利角度來(lái)看，混凝土結(jié)構(gòu)的配筋也是有規(guī)律可循的，如下圖所示，每根梁在柱之間（不包含柱內(nèi)部分）的配筋，只要確定了上下縱筋的根數(shù)，是很容易通過(guò)一個(gè)族來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而且采用此方法建模，通過(guò)控制配筋參數(shù)也比較容易實(shí)現(xiàn)平法表示和三維建模的轉(zhuǎn)換。梁柱內(nèi)的鋼筋通過(guò)一些標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)來(lái)表示，鋼筋量通過(guò)設(shè)置一些系數(shù)來(lái)估算，誤差應(yīng)該能控制在一定范圍內(nèi)。

        綜上所述，結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)必須刪繁就簡(jiǎn)，抓住主要的內(nèi)容先解決，才能盡快介入BIM。