武汉凡悦城项目T2办公楼钢结构工程BIM技术应用报告
1. 公司简介
中国水利水电第八工程局有限公司是世界500强企业中国电建集团的骨干企业，是中国电建集团旗下唯一一家、湖南省首家拥有水利水电工程、建筑工程、市政公用工程、专项总承包三项资质的施工企业，同时也是建筑业高新技术企业。
二、项目概况
武汉梵悦城项目T2办公楼由中国水利水电第八工程局有限公司承建，位于湖北省武汉市高科技聚集地光谷。
T2办公楼建筑高度177.70m，主体结构为框架核心筒结构，地上33层，地下2层，外观为纯玻璃幕墙。大屋面上部为钢结构，底部至最高处高度34.6m，顶部至底部高度1.3米。钢结构由钢管桁架组成，外观为幕墙玻璃。钢桁架外缘至内缘宽度2100mm，内侧净宽1740mm。屋面外观为两段变曲率弧形钢结构，造型独特。工程钢结构管桁柱、桁架梁全部采用圆管焊接连接，材质为Q345B，总重约190吨。
3. BIM 团队建设
在BIM工作方面，项目伊始便设立了BIM工作站，建立了BIM建模标准及应用规范，制定了BIM工作流程、确定了分工，配置了各类软硬件设施，为后续的BIM工作打下了坚实的基础。
4.BIM在钢结构中的应用
施工图深化设计：本项目根据设计院提供的施工图及补充文件，利用BIM软件绘制土建、钢结构三维模型（按建模标准要求，构件模型、名称等属性与现场一致）。针对模型中的冲突、碰撞等问题制定可行的施工方案（土建与钢结构、钢结构与钢结构），并进行具体实施（深化设计），将整体及各构件的详图导出给设计师、业主，监理确认签字（出具设计变更修改通知单），签字确认后交工厂进行构件加工，同时可用于现场指导施工及工程验收。
塔吊附着钢结构措施设计：由于屋面钢结构最高点距屋面34.6m，塔吊附着屋面层后的自由悬臂截面不足以吊装钢结构，需设计钢桁架节点加固措施，确保塔吊附着于钢结构。根据使用要求，采用Tekla软件建模设计相关桁架，再通过软件计算，满足塔吊使用要求。
钢结构按塔吊工作性能划分段：由于塔吊起重性能的限制，距离塔身越远，起重量越小，最大为3t，最小只有1t。通过在模型处直观观察各构件与塔吊的距离，将钢结构桁架划分段以满足塔吊起重性能。分段安装：主体结构施工时，采用1台PT5610-Z-6塔吊，塔吊最远端可起重1.0t，最近端可起重1.0t，共重4.68t。由于塔吊起重性能的限制，钢桁架在工厂加工时，需要划分为塔吊段。
根据塔吊性能，确定塔吊各部件承受的重量，利用BIM对钢结构各构件自重进行分析，确定钢结构的分段安装。
吊装仿真：本项目吊装最重钢构件约2.9吨，计算钢丝绳与构件截面最小夹角为45°，利用midas Gen软件进行受力分析。吊装过程中设置4个吊点，受力分析得出最大应力为8.15N/mm2；最大位移为-2mm；最大支撑反力为75KN；应力比为0.03，满足吊装施工要求。
3D施工：通过BIM技术的三维可视化模拟钢结构吊装施工过程及施工过程中的重点、难点，并制作相应的动画视频，提前预见实际施工过程中可能遇到的问题，提前避免和减少返工以及资源浪费的现象，优化施工方案，合理配置施工资源，节省施工成本，加快施工进度，控制施工质量，达到提高施工效率的目的。
二维码应用：将模型文件、技术简报、验收资料等导入二维码软件即可生成相应的二维码，方便施工人员查看各类资料，也方便后续资料的管理。
钢结构成本控制：通过建立Tekla3D模型，深化图纸后导入广联达软件，并生成构件清单、零件清单，根据工程量的核实和实际现场，控制材料发货时间和进场数量钢结构桁架施工图，可增强现场的科学管理方法，同时可按数量核算投标，从而控制材料成本。
五、结论
深化设计：钢结构BIM技术管理涉及设计深化和施工安装阶段钢结构桁架施工图，应用BIM技术对钢结构图纸进行深化，导出各桁架具体节点图，指导工厂加工，根据导出的零件图、构件图等，详细检查现场安装质量，规避质量风险。
现场安装：通过BIM技术的应用，实现三维施工模拟，提前解决钢结构安装重点、难点问题，在一定程度上控制钢结构整体进度和质量。
成本控制：对比现场进度与施工模拟进度，提前控制材料进出，对比出口工程量与现场进度，实现统一进出，有利于成本控制，节省施工成本。
总结：运用BIM技术可以解决钢结构与土木等其他专业的冲突，提前规避，运用BIM技术可以实现对整个施工过程（进度、质量、成本）的管控，从节点设计、加工、现场安装等体现了新型建筑的科学理念，也是未来建筑发展的方向。
