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文档简介
BIM在幕墙施工阶段的深化应用——苏州中心工程案例分享二、幕墙BIM应用流程01.幕墙BIM工作一般流程建筑成形分格优化分格划分板块数据分析统计归类YESNO线框模型优化方案比对节点构造设计BIM深化模型数据提取1.形体成形2.板块分析
及优化3.实体模型碰撞检测提料加工图竣工模型4.提料加工三、苏州中心BIM深化应用1、大鸟屋面板块BIM分析;5、建模工作2:加工级别模型;2、BIM辅助工作;4、建模工作1:提料用模型;6、数据输出:包含加工图号的数据表;3、准备工作:模型分参数化设置;三、苏州中心BIM深化应用1、大鸟屋面板块BIM分析;由于形体复杂,我司施工中的苏州中心屋面合计10547个板块,且各不相同。由此可见施工阶段提料及加工之难!苏州中心大鸟屋面材质面积/m2板块数量玻璃:233246887格栅133203660合计3664410547UV板块编号:UxxxVxx1.1项目情况简介:苏州中心大鸟屋面是我司全BIM实施的典型工程,从前期转接件定位,到后期所有构件的提料、加工尺寸均由BIM完成。玻璃百叶三、苏州中心BIM深化应用1、大鸟屋面板块BIM分析;1.2板块BIM分析:对板块进行详细分析,并对其各种数据特征进行归类处理。数据主要分为几类:1)板块尺寸,板块的边线尺寸、四边形板块对角线尺寸;2)面积,对超规格板块进行统计;3)阶差(用平面板块拟合造型的板块翘曲值)分析,并对其数值分布进行归类。三、苏州中心BIM深化应用1、大鸟屋面板块BIM分析;D0板块尺寸阶差三、苏州中心BIM深化应用1、大鸟屋面板块BIM分析;板块数据分析与统计注:1)D0,为板块风格阶差;D1,为实际玻璃面阶差;2)W&H,为玻璃外接矩形的宽与高;3)AR_0,为板块分格面积;AR_1,玻璃实际面积;AR_2,玻璃外接矩形面积;A.板块阶差分析、统计归类:三、苏州中心BIM深化应用1、大鸟屋面板块BIM分析;玻璃阶差分布图百叶阶差分布图阶差玻璃数量面积数量比例0-2034641186453.8%20-401148407217.8%40-5043411626.7%50-6034813325.4%>601046385816.2%
644022288100.0%三、苏州中心BIM深化应用1、大鸟屋面板块BIM分析;B、板块规格分析:大鸟屋面玻璃板块分格尺寸较大,按规范面积不宜大于2.5m2,单边长不宜超过2米,现分别对玻璃及百叶板块大小情况进行分析统计:三、苏州中心BIM深化应用1、大鸟屋面板块BIM分析;三、苏州中心BIM深化应用2、BIM辅助工作;在苏州中心大鸟屋面设计及结构计算过程中,BIM做了大量的辅助工作;1)、BIM为设计做了大量的辅助工作:A、节点构造设计时,设计需要知道板块之间的角度,由于相邻板块间角度始终变化的,就需要针对整个屋面板块间角度进行分析与统计。角度分析角度统计A1三、苏州中心BIM深化应用2、BIM辅助工作;1)、BIM为设计做了大量的辅助工作:B、屋面压板设计时,需要知道板块在节点处的角度分布情况,由于角度始终变化的,就需要针对整个屋面节点处角度进行分析与统计。角度分析2)、BIM为结构计算做了大量的辅助工作:屋面结构计算时,结构部门对每个板块都进行了单独计算,其板块定位及角度等若干信息由BIM提供,结构计算仅需导入数据自动运算即可。分格及玻璃尺寸参数表三、苏州中心BIM深化应用2、BIM辅助工作;2)、BIM为结构计算做了大量的辅助工作:屋面结构计算时,结构部门对每个板块都进行了单独计算,其板块定位及角度等若干信息由BIM提供,结构计算仅需导入数据自动运算即可。分格及玻璃定位参数表每个板块数据包括:分格四个角点的世界坐标、相对坐标、玻璃四个角点的世界坐标、相对坐标等,每个板块导出参数达58个;按10000个板块计算,给出的数据至少达58万。三、苏州中心BIM深化应用2、BIM辅助工作;三、苏州中心BIM深化应用3、准备工作:模型分参数化设置;在BIM深度应用方面,参数有着极其重要的意义。我个人对参数是这样理解的:参数,是为提高BIM效率,在模型中或外部链接文件中使用(可以自定义)的用以区分模型的识别符号或定位尺寸信息。下面就自定义参数设置进行简要的介绍。屋面材质分布图1)、屋面材质类型:屋面主要分为玻璃和格栅两大类型,玻璃和格栅又细分为若干种。UV板块编号:UxxxVxxU***为长度方向的列;V**为短边方向的行;1)、屋面材质类型:将图纸立面上的材质转化为EXCEL的材质参数表,便于读取与查找。三、苏州中心BIM深化应用3、准备工作:模型分参数化设置;屋面材质参数表(整体)屋面材质参数表(局部)材质读取逻辑:TYPE(UxxxVxx)=(xx行,xxx列)材质类型参数的应用:模型自动生成时,如需要单独做玻璃面板的提料时,并不需要连格栅的尺寸,因此模型创建时,可以不要生成格栅模型。基于材质参数生成模型可以大幅度提高建模效率(人为的逐个读取板块类型是个巨大的工作量),同时减少人为查找的失误。LETTYPE(STRING),
定义”TYPE”为字符类型TYPE=UxxxVxx,
读取xxx列xx行表格参数IF(TYPE=“GL—**”),
当类型为玻璃时,{} 根据已有玻璃模块生成模型;
三、苏州中心BIM深化应用3、准备工作:模型分参数化设置;2)
挡水板分布参数表:为区分挡水板有无,设置A&B参数。“A”,无,“B”,有。三、苏州中心BIM深化应用3、准备工作:模型分参数化设置;A.横梁(U方向)挡水板分布参数表:B.立柱(V方向)挡水板分布参数表:三、苏州中心BIM深化应用3、准备工作:模型分参数化设置;三、苏州中心BIM深化应用3、准备工作:模型分参数化设置;挡水板参数的应用:由于有挡水板处,横梁、立柱及副框与其他地方截面不同,因此自动生成横梁、立柱模型时,需要识别该处有挡水板;设置挡水板参数后,脚本基于挡水板参数自动选择与之匹配的框及副框类型,减少人工读取操作。LETBRK_H(STRING),
定义横梁”TYPE”为字符类型BRK_H=UxxxVxx,
读取横梁类型参数表xxx列xx行表格参数IF(BRK_H=“A”),
当类型为A(横梁处无挡水板)时,{截面1模型} 横梁生成截面1模型;
IF(BRK_H=“B”),
当类型为B(横梁处有挡水板)时,{截面1模型} 横梁生成截面2模型;
截面1截面23)BMU支座分布参数表:“A”,无BMU支座节点;“B”,有BMU支座节点;BMU布置图BMU支座分布参数表三、苏州中心BIM深化应用3、准备工作:模型分参数化设置;BMU支座参数的应用:由于有BMU支座处,立柱需开豁,并可细分为立柱一端开豁或两端开豁,组合起来有AA,AB,BA,BB;设置BMU支座参数后,脚本基于参数自动选择与之匹配的模型构造与加工图类型,减少人工读取操作。LETBMU1(STRING),
定义BMU参数1,LETBMU2(STRING),
定义BMU参数2,BMU1=UxxxVx1,
读取BMU参数表xxx列x1行表格参数BMU2=UxxxVx2,
读取BMU参数表xxx列x2行表格参数IF(BMU1=“A”),
当始端类型为A时,IF(BMU2=“A”),
当终端类型为A时,{模型类型AA} 生成模型AA;IF(BMU2=“B”),
当终端类型为B时,{模型类型AB} 生成模型AB;
IF(BMU1=“B”),
当始端类型为B时,IF(BMU2=“A”),
当终端类型为A时,{模型类型BA} 生成模型BA;IF(BMU2=“B”),
当终端类型为B时,{模型类型BB} 生成模型BB;
三、苏州中心BIM深化应用3、准备工作:模型分参数化设置;AAABBABB三、苏州中心BIM深化应用4、甲方的BIM价值:碰撞检测与结构偏差解决方案;
在建筑行业的BIM应用中,有一个话题是不可避免的,那就是“碰撞检测”。
虽然BIM应用的价值点还有许多,如4D模拟、施工方案模拟、协同等等,但实际工程中真正落地并创造价值的还是碰撞检测。
因为碰撞检测是在施工前发现问题并解决问题,避免了各专业分包间的干涉问题等到现场施工时再发现与解决。从而避免了因此产生的诸多工期延误等问题,对保证工期和控制成本有着重要的意义。
个人将此点视为甲方最重要的BIM应用价值;当然,也对施工单位保证工期和施工质量、控制成本有着重要作用。各专业间的干涉,应该包含两层含义:理论模型的干涉,由责任方修改设计。实际工程中,这种情况多发生在一些复杂复杂节点构造处。1)CASE1:如图1所示,结构为空间的,幕墙在设计时,可能无法根据二维结构图纸精确定位出实际结构,因此会导致与主体钢结构的干涉。解决方案:幕墙专业调整。2)CASE2:空间复杂部位钢结构节点设计时,超出幕墙结构控制线或面。从而引起与幕墙的干涉。解决方案:结构专业调整。三、苏州中心BIM深化应用4、甲方的BIM价值:碰撞检测与结构偏差解决方案;幕墙立柱主体钢结构图1三、苏州中心BIM深化应用4、甲方的BIM价值:碰撞检测与结构偏差解决方案;2.结构偏差(实测)引起的干涉,一般由后施工的幕墙专业解决。
由于幕墙后施工,如钢结构偏差较大,已不满足幕墙偏差限值要求。但要求钢结构整体整改显然不太现实,最后一般由幕墙调整设计以适应结构。屋面理论模型——实测模型1节点偏差尺寸理论模型实测模型屋面理论模型——实测模型2这种干涉在理论模型上不可发现,需进行实测后方能发现,较为隐蔽。苏州中心大鸟屋面为超大型钢结构体系,安装后节点复测发现偏差较大,甚至达到200mm以上,因此幕墙只能依据安装后的结构重新返推幕墙面。过程中增加了大量测量、及设计工作。三、苏州中心BIM深化应用4、甲方的BIM价值:碰撞检测与结构偏差解决方案;钢结构偏差及其解决方案:解决方案:Step1.实测钢结构中心线并连接成线框模型Step2.对线框进行二次处理三、苏州中心BIM深化应用4、甲方的BIM价值:碰撞检测与结构偏差解决方案;解决方案:Step3.基于线框创建幕墙构件模型详见BIM加工章节Step4.基于线框创建面板及副框模型详见BIM加工章节三、苏州中心BIM深化应用4、甲方的BIM价值:碰撞检测与结构偏差解决方案;1.板块分析2.BIM模型及其加工3.安装三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;4.竣工1)、幕墙BIM与加工流程图;三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;LOD400模型数控加工加工完成构件流程1:优点:直接将模型转化为指定格式,输入数控机床,有数控机床自动完成构件加工;缺点:但由于受制于设备硬件、支撑软件、工人技术水平、实际效率问题,目前尚处于前期探索阶段。BIM加工流程1将BIM模型构件从电脑虚拟状态到实际加工完成,有两种途径。1)、幕墙BIM与加工流程图;LOD400模型加工图加工加工完成构件流程2:优点:有加工图及其尺寸信息,便于构件加工完成后的检验;同时有利于文件管理。缺点:相对于前者,多了一个步骤,工作量相对多一些。BIM加工流程2三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;将BIM模型构件从电脑虚拟状态到实际加工完成,有两种途径。苏州中心BIM加工采用流程2!1)、幕墙BIM与加工流程图;加工图加工BIM模型与加工图:BIM模型的参数化加工图有两种实现方式:直接通过BIM软件生成构件三视图,并为其标注;实际上由于一般加工图上需要标注的尺寸较多,所有尺寸均在BIM软件上标注效率较慢;故我司在此基础上提供了第二种解决方案。模型三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;2)、幕墙BIM与加工图;加工图加工BIM模型与加工图:BIM模型的参数化加工图有两种实现方式:方法2.将BIM三视图导出到CAD中,为其标注,同时将变量设置为参数,加工图号也视为参数;在BIM模型中设置对应的参数,具体方式见我司BIM工程实际案例;模型三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;2)、幕墙BIM与加工图;BIM模型三视图三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;CAD中标注并设置参数三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;2)、幕墙BIM与加工图;3)、幕墙加工图精度的BIM建模大鸟屋面建模主要分为几个部分:转接件;立柱与横梁;玻璃面板;格栅面板;三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;转接件;转接件由钢结构厂家在工厂焊接定位到结构上,其数量与定位依据为:L:钢结构中心线长度:N:钢梁上转接件数量;S:边上两个转接件中心到端点距离;A-1:L<=650mm;N=1(梁中点处)A-2:L>650mm,L<1800;N=2;S=250mmA-3:L>=1800mm;N=3;S=350mm由于转接件下料时,钢结构未安装,故其数量及定位是按理论模型;而型材开孔与转接件定位需匹配,若实测长度与理论长度不符时(特别是L在650mm与1800mm附近波动时,极易出错)。因此将理论模型的转接件数量设置成参数表,横梁立柱实际建模时以参数表数量为准。三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;屋面转接件模型;三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;立柱转接件参数表;三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;横梁转接件参数表;基于各种参数表给定条件,自动选择与之匹配的模块生成模型。如下图所示,为屋面立柱、横梁自动生成的模型。Step1.01.读取挡水板类型=BB-1.有挡水板对应的截面Step1.02.自动选取对应的型材截面三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;B.立柱与横梁;Step1.03对应的型材模板Step1.04对应的型材加工图Step1.05对应的型材模板三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;Step1.01.读取挡水板类型=B三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;有挡水板的模型可以基于二面角的锐角与钝角关系、转接件数量细分为若干种!Step2.01.读取挡水板类型=AB-2.无挡水板对应的模型Step2.02.自动选取对应的型材截面三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;Step1.01.读取挡水板类型=BStep1.03对应的型材模板Step1.04对应的型材加工图Step1.05对应的型材模板三、苏州中心BIM深化应用5、施工单位的BIM价值:基于BIM的提料与加工;AAABBABBB-2A.无挡水板的模型再根据BMU支座细分为下列四大类三、苏州中心BIM深化应用
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