BIM与钢结构碰撞出火花照亮了建筑界

1、碍BI笆M扒与钢结构碰撞出火俺花，照亮了建筑界扳！氨根据斯坦福大学集半成设施工程中心傲（耙Center f疤or Integ癌rated Fa挨cility E澳ngineeri坝n白g蔼，霸CIF懊E疤）的研究数据，建稗筑施工行业的生产霸效率正在持续下滑哎。该数据显示，生隘产效率问题是建筑敖行业面临的根本性澳问题，同时也是施隘工效果无法预测的芭主要原因。绊为了改进这一状况岸，许多企业将用来八描述建筑设计方案百的建筑信息模型用懊到了各种相关的建办筑活动中，包括建颁筑施工和建筑构件唉的数字化制造。 HYPERLINK /霸BIM埃能够支持所有建筑百专业中从设计到制哀造整个工作流程，捌包括使用结构

2、建筑败信息模型完成钢结疤构的数字化制造。敖基于模型的设计和班制造蔼几十年来，制造行耙业一直在使用机凹械癌CA扮D百系统制造数字模型霸。这些模型不仅能按够说明产品的设计俺，还可以用到其它癌应用中，如应力分板析、现场支持，当柏然还有制造摆。傲CA哎D半模型可以用来生成吧控氨制蔼CN碍C罢（计算机数字控制摆）机床，提高机械哀加工流程的自动化隘程度。稗建筑行业也可以采跋用类似的方法来实暗现建筑施工流程的耙自动化。尽管建筑翱不能像汽车一样巴在氨“盎加澳工鞍”肮好整体后发送给业皑主，但建筑中的许隘多构件的确可以异癌地加工，然后运到背建筑施工现场，装白配到建筑中。例如柏，门窗、预制混凝靶土结构和钢结构等扒构

3、件。俺钢结构建造基础知背识傲要想了解怎样利用 HYPERLINK /昂BIM扮来实现钢结构制造般的自动化，我们必笆须了解构成建筑框笆架的钢结构组件是懊怎样制成的。首先拔，钢厂利用热轧加隘工流程（通常情况靶下）制成钢结构原捌材料。钢结构制造般商购入这些原材料按，并按照加工详图瓣（详细描述钢结构按中每个部分应如何坝制造的说明书）将胺原材料切割并制成扒用于建筑施工的梁盎和柱。制成后的钢皑结构组件被运到施艾工现场，由钢结构敖安装工进行安装。熬那么现场施工图从把何而来？结构工程板师的职责是设计、把分析并验证建筑的办结构框架，并创建袄记录结构设计的施颁工图。结构图纸中巴只包含对钢结构制扳造的总体要求，即吧

4、关于典型节点的说敖明。然后，钢结构把详图设计师再根据澳这些施工图和总体蔼的节点说明来设计扮具体的钢结构组件霸和具体的几何形状跋，并创建加工详图八，以便准确地指导坝钢结构制造商如何皑制造建筑中的每一暗个钢结构组件。加柏工详图中包含材料阿规格、大小、尺寸斑、焊接、螺栓连接奥、表面处理、涂装吧要求等详细信息。瓣钢结构施工图（左癌）中仅包含关于节办点的总体说明，而哎加工详图（下）则佰包含制造每个钢结鞍构组件所需的所有扳细节。扳详图设计师通常使巴用绘图软啊件扒“昂手啊工阿”爱创建加工详图或用扳专门的钢结构详图蔼设计软件来创建加哎工详图摆。般Autodesk暗 Robobat摆 RCA胺D碍就是一款利用数

5、熬字跋“芭制疤造爸”霸模型来创建钢结构绊详图的解决方案。办需要注意的是，在懊建筑项目中，加工斑详图的数量要远远办多于施工图的数量埃。例如，为了记录巴一熬个柏1,00昂0拌吨建筑项目中的钢埃结构设计（钢用量凹为俺1,00癌0柏吨），就需要大隘约俺7哎0搬至半8搬0爱张施工图纸邦和八1,00坝0扒张加工详图。在将拌加工详图发布到制伴造环节之前，结构澳工程师需要检查每昂一张图纸，以验证奥其中的信息与结构瓣设计保持一致。案钢结构制造商通常坝使用数控机床自动俺切割钢梁并制孔。袄有些制造商根据加按工详图中的信息对半数控机床进行手动岸编程。另外一些制挨造商则使用上面提坝到的数字化制造模板型自动对数控机床哀进

6、行编程。扮将昂BI扮M败扩展到制造环节哎BI鞍M扒怎样满足钢结构制熬造商的需求呢？正懊如制造业中基艾于败CA摆D的模型能够支持制摆造流程一样，专门澳开发的 HYPERLINK /暗建筑信息模型邦，啊如隘Revit? S哀tructur摆e俺，也可以支持结构八制造流程。所有与拜钢结构有关的图形柏都已经包含在澳了盎Revit St疤ructur拜e啊设计模型中。这些笆设计信息可以导入扮到捌CIS/盎2伴文件中（一种行业班标准数据格式，用艾来交换钢结构信息稗），便于在钢结构邦详图设计应用中重熬新使用。哎Revit St百ructur隘e暗设计模型中的钢结笆构图形和信息可以败通袄过败CIS/挨2霸文件

7、导出，然后重霸新用到钢结构详图爱设计解决方案中。败Revit St盎ructur隘e凹设计图形和信息可拌以重新用班到绊Robobat 鞍RCA搬D靶等建筑详图设计解罢决方案中，如图所氨示。请注意钢结构八详图设计应用中添办加的更多制造信息斑。半将 HYPERLINK /安建筑信息模型斑用于钢结构详图设安计和制造环节，这罢样便实现了全数字佰的从设计到制造流哀程。重复利用设计百模型不但提高了工叭作效率（省却了用懊于创建制造模型的柏时间），而且改进邦了制造质量（消除鞍了设计模型与制造拌模型相互矛盾的现蔼象）。此外，钢结笆构详图设计和制造袄软件中使用的信息矮是基于高度精确、哎协调、一致的建筑翱信息模型的

8、数字设拔计数据，这些数据翱完全值得在相关的艾建筑活动中共享。坝完成加工详图设计芭后，设计团队或承昂包商还可以利用该奥制造模型进行四维奥建模，也可以会同袄其它建筑专业和模瓣型（罢如班ME白P艾和建筑设计）进行把冲突检查。制造模霸型并不代表最后的奥竣工状况，因为在板钢结构安装阶段可肮能还会发生变更。拜但其中包含的细节翱比结构模型要多得癌多，因此在进行冲啊突检查时非常有用白，在空间极为紧张稗的建筑中更是如此斑。佰将哀BI胺M埃用于钢结构供应链敖中的另一个优势与扳结构框架的总体成挨本有关。过去，钢巴结构的原材料成本盎、制造成本和安装跋成本基本相当。但熬是最近几年，制造艾成本和安装成本在胺不断上涨。为了

9、遏矮制这一趋势，需要翱在设计流程中考耙虑班“澳制造的简单半性邦”蔼（相当于制造行业八强把调搬“哀可加工捌性拜”蔼）胺将设计模型直接用爱于制造环节还可以拌在制造商与设计人百员之间形成一种自白然的反馈循环，即爸在建筑设计流程中案提前考虑制造方面盎的问题。与参与竞柏标的制造商共享设办计模型有助于缩短案招标周期，便于制坝造商根据设计要求按的钢材用量编制更巴为统一的投标书。艾钢结构与其它建筑昂构件之间的协调也耙有助于减少现场发班生的问题，降低不敖断上升的钢结构安扳装成本。艾数字化的从设计到熬制造流程离不开结暗构工程师、钢结构啊详图设计人员和钢扮结构制造商之间的懊协作。大多数情况颁下，这三方分别属霸于三个

10、不同公司。扮因此，就需要采用扳不同以往的项目交扒付方法来连通设计捌与制造环节，也就扳是说由业主、建筑矮商、工程师和承包把商组成跨职能的项肮目团队，就设计、班制造和施工环节中笆的工作进行协调。八原本需要按顺序进哎行的步骤（设计、蔼详图设计、制造）半可以并行展开。设唉计模型和加工详图唉可以同时创建。完蔼成加工详图的速度败越快，就可以越快挨向钢厂下单，越快胺开始制造，钢结构癌也可以越快安装完班毕。半数字化制搬造蔼艾霸成功案例暗在哀将埃BI矮M霸用于数字化制造方按面，加拿大著名的阿工程设计公凹司奥Rutherfo摆rd & Che稗kene(www靶.ruthche肮暗)扒堪称行业先驱。成百立阿于耙1

11、96蔼0拔年，总部位于旧金昂山的这家多专业公傲司专门提供结构工岸程和地质工程服务办，业务覆盖医院、熬体育设施、博物馆八、历史性建筑，甚靶至海洋馆等各类建板筑。摆自傲200瓣5捌年起班，柏Rutherfo扳rd & Che蔼ken板e耙公司懊（芭R&瓣C捌）就开始使柏用奥Revit St扮ructur巴e唉，目前拥有该软件的八1隘4奥份许可。他们将建俺筑信息模型用于设笆计、分析（肮与叭RA唉M鞍和扮ETAB拜S唉配套）以及数字化百制造环节。昂他们最近开展的一傲个百Revit St澳ructur扮e八项目是萨克拉曼多扳市萨特总医院伴（白Sutter G氨eneral H矮ospital 跋Sacr

12、amen颁t傲o斑），这是一座面积板达搬425,00暗0啊平方英尺案的唉1挨1八层建筑，用来取代艾原有医院。该建筑鞍需要使瓣用按5,00拌0凹多吨钢材，大约般需熬5,000鞍张加工详图。在该柏项目中鞍，袄R&巴C霸与钢结构详图设计艾方把（扳Dowco Co盎nsultant凹s艾公司）、钢结构制案造商艾（半Herrick 隘Stee八l傲公司）以及施工方爸（芭Turner C啊onstruct昂io哎n笆公司）开展了密切班合作。跋R&C坝公司负责人兼高级般工程捌师碍David Bl搬eima邦n爱介绍说：隘“柏医院建筑的相对成摆本要蔼高澳败埃商用建筑的成本为百每平方英哀尺澳15碍0爱至板25把

13、0颁美元，而医院建筑斑的成本大约为每平把方英柏尺般60拌0靶至笆80岸0案美元，所以此类建耙筑适合采用不同以艾往的项目交付模式绊。目前我们正在计啊划如何在该项目中办与各方进行合作，坝我们的目标是尽可哎能地确保所有数据般的数字化，并尽可皑能地使用数字化的阿数据交换方式蔼。熬”背等这些设施投入使阿用后，原有医院建昂筑要实施爆破，腾芭出空间建造新的设拌施。由于工期非常版紧张，他们将工作摆划分为几个阶段。把在该项目中的不同凹阶段，各利益相关跋方之间需要采用不拔同协作方法和工作叭流柏。氨Bleima邦n俺指出巴：耙“白第一阶段是将初步瓣的制造模型（本案碍例中采吧用笆Tekl疤a班软件创建）与我们啊的耙R

14、evit Structur半e案模型进行对比坝。袄”扳在瓣R&盎C案与钢结构详图设计八方开始协作之前，吧制造模型已经建成俺，因此需要手动协盎调这两个模型癌。败Bleima岸n盎解释说绊：哎“扳跑之前先要会走，皑我们需要先学会手案动协调这两个模型奥。但取得的最终结版果是一样的，即制俺造模型与设计模型靶保持一致，各方在隘结构设计、制造和胺安装环节进行协作按，从而降低成本，般缩短交付时间爸。爱”隘原设计中的任何问盎题，如尺寸、大小澳位置等，都将在设矮计流程中得到及早挨纠正，进而减少后稗续阶段中的信息请斑求搬（稗RF跋I版）和变更单。摆加工详图完成后，跋第二阶段的工作就扒开始了：钢结构加稗工详图的全数字化爸评审。加工详图评奥审工作（原本需要翱手动打印、传输、爱检查每张详图的多暗个备份）将以电子哀方式在原来创建这半些详图的钢结构详捌细设计软件中进行稗。半此外挨，凹R&半C稗还将使扳用熬Autodesk熬 NavisWo伴rk八s艾软件对完整的制造爸模型和原始的建筑绊模型进行对比和协调。施工盎方翱Turne稗r懊公司也要采扳用拜Autodesk办 NavisWo叭rk拔s巴软件将结构制造模碍型与其它建筑专业哀的模型相结合，以板便进行冲突检测。颁Rutherfo佰rd & Che邦ken敖e艾公司利捌用袄Revit St碍ructur班e拔建筑信息模型（如胺本图及