导语：如今建筑行业几乎人人都熟悉BIM（建筑信息模型），但是大多数人对于钢结构BIM技术还是知之甚少，相信下面的钢结构BIM技术应用会给你答案。
长沙世茂广场效果图与钢结构BIM模型对比
长沙世茂广场地下钢结构4层、裙房5层、塔楼75层，总建筑高度348.5米。总建筑面积约23万平方米，地上约17.9万平方米，地下约5.1万平方米。塔楼为钢管混凝土框架+混凝土核心筒+悬臂桁架结构体系。
五星级酒店效果图与Revit模型对比
香江幸福城五星级酒店钢结构塔楼为核心筒+钢架结构，裙房为钢架结构；总建筑面积6.3万平方米，地下2层，面积约1.7万平方米；塔楼地上23层，裙房地上4层，占地面积约4.6万平方米。建筑总高度98米，裙房高度24米。
1.利用BIM技术科学规划项目现场布局
世茂广场运用BIM技术，科学规划现场布局，对于不适宜堆放材料天井区域，通过增设钢梁、全区域覆盖钢板等方式进行加固，便于堆放重型构件，提高空间利用率。
世茂地块布局规划
在主体施工前期，五星级酒店充分利用BIM进行三维施工布置规划，直观地反映了施工现场情况，保证了现场运输道路的畅通，方便了施工人员的管理，解决了二维施工现场布置中难以避免的问题。
五星级酒店场地布局规划
2.钢结构BIM深化设计
在深化设计时，BIM团队首先根据设计图建立三维结构模型，然后深化钢结构连接节点，综合考虑构件制造、运输安装等多个环节以及与其他专业的连接配合，对复杂节点进行深化设计，同时对部分节点进行优化，最终生成可直接用于工厂加工的详细设计图钢结构圆管编号，并生成构件清单，方便工厂加工和现场吊装。
1.根据原设计图建立3D结构模型
该项目规模庞大，图纸众多，土建、机电、钢结构、幕墙等多个专业交叉密集，如何从“天生就有问题”的结构图纸中建立精准的三维模型，是一项繁重而艰巨的任务。
结构设计图
2.深化复杂节点设计
世茂广场外框为悬臂桁架结构体系，外框圆管柱与钢梁连接节点复杂。BIM团队成员考虑工厂生产运输、实际现场安装等多个方面，并及时与项目组、设计师沟通协调，对复杂节点进行深入设计，合理划分分段，得到了业主和设计师的一致认可。
圆管柱连接节点
某五星级酒店混凝土梁与钢柱节点钢筋定位困难，施工难度大。BIM技术人员对复杂的刚架梁节点进行深化处理，在钢柱上预留套筒、搭接钢板，安装时直接与钢筋连接，现场施工反应良好，达到了创造效益的目的。
复杂刚柱框架梁节点详细设计及现场比较
塔楼地下两层Y型变截面钢柱深化设计
3. 节点优化
钢结构施工前，世茂广场根据项目实际情况及以往施工经验，积极与业主、设计师沟通交流，对以下典型节点进行了二次优化，保证了施工质量，缩短了施工工期。
项目人员考虑到筏板混凝土浇筑可能对钢管柱底部锚栓造成较大扰动，BIM团队对预埋节点进行优化、角钢支架设计，提高柱底部锚栓安装精度。
预埋角钢支架BIM模型与现场安装对比
圆管柱内部栓钉改为T型加劲肋，使钢管结构与混凝土的啮合更加可靠，增加了结构的安全性。
圆管柱T形加劲肋模型与成品对比
角柱悬挑牛腿调整为T型结构，保证现场施工人员操作必要的空间，提高了施工的安全性和便捷性。
角柱悬挑牛腿改造前后对比
钢管柱外侧钢梁间的斜撑优化为钢柱外环板，使楼板端部受力更加合理，同时解决了楼板浇筑时漏浆的问题，保证了楼板混凝土浇筑质量。
梁间角钢支撑优化为钢柱外环板
4.深化成果输出
当所有结构连接节点都细化完毕后，就到了输出结果的时候，BIM团队成员可以利用BIM软件生成直接指导构件加工的详图，并生成便于加工、现场施工、商业结算的构件清单。
详细图表列表
实际深入绘制
零部件清单
3.利用BIM技术提前进行碰撞检查
世茂广场施工涉及钢构件与机电管线碰撞问题，为此，深化团队在建模时综合考虑了机电管线的布置情况，并采取在碰撞部位提前预留孔位的方式，确保机电管线顺利通过。
钢梁预留机械和电气开孔
世茂广场核心筒内设置了大量的刚度钢结构，钢筋与钢构件的交叉施工工艺相对复杂。深化设计团队利用BIM技术对核心筒内刚度钢结构及钢筋进行全面布置，并在钢筋与钢构件碰撞点处采取开孔或设置套筒等措施，保证钢构件与混凝土的合理连接。
世茂广场刚体结构示意图
设置加固孔和套管（从左到右）
通过构建各专业的BIM模型，五星级酒店可以在虚拟三维环境中轻松快捷地发现设计中的碰撞和冲突，并及时联系土建、机电、钢结构等专业，大幅减少由此产生的变更申请单，提高施工现场的生产效率钢结构圆管编号，减少因施工协调而造成的成本增加和工期延误。
3D 碰撞检测
4.利用BIM技术进行3D可视化
利用BIM技术的可视化特点，针对施工重点、难点、工序复杂的区域，向施工人员演示模拟施工场景，直观的讲解各个施工工序，避免因管理人员理解错误导致工序及施工安排不当，从而避免返工和损失。
世茂广场项目可视化发布会现场
五星级酒店项目视觉公开现场
5.利用BIM进行施工模拟安装
世茂广场加固层核心筒内安装有一根长达18.1米、重约26吨的实心钢管铸件，钢管铸件过重、过长，难以采用柱锚栓固定，同时由于核心筒操作空间较小，临时固定难度较大。针对此情况，钢结构事业部在钢管铸件下方设计了预埋钢套管，并利用BIM技术模拟安装。
钢铸件模型和部件信息
施工模拟
此外，世茂广场加固层的伸臂桁架节点体积巨大，总重量超过33吨，超出了现场塔吊的最大起重能力。BIM团队结合原材料采购情况、工厂加工情况，运用BIM技术进行精细化布局，在保证工程质量的前提下，将巨型超重的伸臂桁架节点拆分成多个部分，满足现场安装要求。
支腿桁架节点拆分模型
支腿起升模拟
此外，世茂广场加强层扣压支撑安装精度要求极高，且外框与核心筒存在沉降差异。为减少施工误差，深化团队结合现场实际测量，及时对模型进行调整，经过多次检查验证，确保扣压支撑最终顺利安装完成。
屈曲支撑模拟安装
无独有偶，某五星级酒店的V型斜钢柱在工厂加工难度大，对安装精度要求非常高。项目BIM人员针对这一难点关键部位进行了施工可性模拟，通过在三维模型中模拟V型柱安装定位过程，提高了方案的可行性。同时，借助BIM对施工组织的模拟，项目管理方可以非常直观地了解整个施工安装环节的时间节点、安装程序，清晰地掌握安装过程中的难点和重点。
平面控制网的建立与复核
三维空间定位测量控制及钢结构安装
三维空间位置复测与验证
平面、高程控制网的垂直传递与审查
6.利用BIM技术模拟施工进度
施工是一个高度动态的过程，随着建筑工程规模不断扩大、复杂度不断提升，建筑工程项目管理变得极其复杂。通过将BIM与施工进度计划相结合，将空间信息与时间信息融合成可视化的4D（3D+Time）模型，可以直观、准确地反映整个建筑施工过程，方便快捷地模拟施工进度计划并优化资源，并在施工过程中根据现场进度随时调整计划，体现项目精细化管理能力。
五星级酒店BIM5D可视化规划管理
目前部分国家和地区已强制要求所有大型项目必须采用BIM技术，尤其是政府出资建设的大型公共建筑。虽然现阶段BIM应用还存在目标不明确、数据不一致、协同不完善等问题，但无论从现阶段BIM技术工具角度，还是基于未来协同管理模式创新，BIM应用推广的趋势都是不可阻挡的。
利用BIM技术优化项目施工计划
世茂广场楼层多、工程量大，五星级酒店5层异形截面转换钢梁多，施工难度极大。项目BIM团队根据原有施工方案，与设计方、业主方沟通协调，将项目划分为多个工段，分阶段进行深度设计，不仅保证了施工质量，满足了施工质量要求，获得了业主和监理的一致好评。
世茂广场部分楼层BIM模型
五星级酒店五层大型异形截面转换钢梁分段
同时，为了避免组件编号混淆，在深化设计时，深化工程师会根据组件所在的楼层对组件进行编号，确保每个组件都只有一个唯一的编号。这样基本上杜绝了安装出错的可能性，也在一定程度上保证了安装效率。
部件编号
7.利用BIM技术进行工程量统计
传统的工程量计算方式要么依靠人工根据图纸进行测量，要么使用专门的造价计算软件根据图纸进行建模再统计，传统方式普遍存在效率低、容易出错的问题。而随着BIM时代的到来，计算机可以基于BIM模型对各类构件进行快速统计分析，大大减少了人工繁琐的操作和可能出现的错误，真正提供造价管理所需的工程量信息。
五星级酒店机遇 项目各阶段BIM自动化统计
未来，我们会进一步完善和巩固现阶段取得的阶段性BIM应用成果，也会在未来的建设项目中探索更多更好的BIM应用点，例如在数字化建造、物料追踪、维护计划、资产管理、灾害应急模拟、绿色建造等方面都可以应用BIM。
文章引述自：中建五局第三公司官网；
