CN107885918A - 一种基于bim技术的建筑结构设计方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM技术的建筑结构设计方法及设备，通过在BIM构件属性中设置前处理条件以及受力构件的配筋面积信息，可以快速精准地建立BIM结构模型，另外，本发明结构施工图采用国标平法表示，截面、配筋信息与BIM构件属性、BIM三维钢筋实体模型对应，可以双向联动修改。本发明应用于建筑结构设计领域，可有效提高施工效率，提前发现问题，提前更精细地把控，在设计阶段就可以快速得到精确的钢筋混凝土的工程量信息，无需再建算量模型，确保项目实施环节的通畅。

Description

一种基于BIM技术的建筑结构设计方法及设备

技术领域

本发明涉及建筑结构设计技术领域，尤其涉及一种基于BIM技术的建筑结构设计方法及设备。

背景技术

建筑结构设计是指建筑承重构件(如柱、梁、墙、楼板等)的布置与计算，以及构件使用的材料、形状、大小及内部钢筋构造的工程图样的绘制工作，是承重构件以及其他受力构件施工的依据。现阶段常规的结构设计流程为：确定结构布置方案并在结构分析软件计算通过，根据计算结果在二维CAD中绘制构件的布置、尺寸及配筋。目前这种基于CAD的结构施工图设计方式存在不直观、错漏碰缺多、与其他专业协同性差等问题，二维图纸无法对施工进行精确指导，施工图信息与算量信息割裂，越来越难以适应新的行业工作模式。

建筑信息模型(Building Information Modeling)即BIM技术，以其信息关联性、可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等诸多优势，越来越多的应用到了建筑工程的各阶段，它不仅提升行业效率，同时改变了传统的行业生产流程。基于BIM结构设计，即整个项目在结构方案设计阶段和施工图设计阶段均采用BIM技术，与其他专业可共用同一三维BIM模型，密切协同，提高效率，提前发现问题，提前更精细地把控。目前，基于BIM结构设计存在技术缺陷：BIM结构模型及钢筋模型依赖于手工创建，工作量巨大，尤其是BIM钢筋的手工创建极其繁琐；配筋及施工图绘制均依赖于CAD插件，无法实现设计全过程基于BIM平台，所以BIM结构设计并没有真正抛开CAD，常见流程是在CAD中完成结构设计然后依据其结果手工创建BIM结构模型或者钢筋，过程涉及软件众多，重复工作量大，周期长，故设计单位无法全面开展基于BIM的结构设计。

针对上述现状，本发明提供的技术方案具有以下优点：(1)通过结构分析模型智能导入BIM软件，省略手工二次创建BIM模型的巨大工作量；(2)在读取任意结构分析软件模型及计算结果后，基于BIM平台独立进行结构设计，生成配筋结果，设计参数定义灵活，设计结果通用性强，不再受限于具体某款结构设计软件的技术瓶颈；(3)通过共享参数关联配筋结果与平法标注信息，直接在BIM软件中生成符合国标标准的结构平法施工图，无须在CAD中绘制施工图；(4)在得到构件信息，配筋结果后，自动生成三维实体钢筋，可以快速得到精确的钢筋、混凝土的工程量信息，无须重复再建算量模型；(5)导入结构分析模型后，全过程均在BIM软件中进行，无须其他结构设计软件、绘图软件、算量软件，极大地提高了BIM结构设计的效率和准确性。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于BIM技术的建筑结构设计方法，该方法通过在BIM构件属性中设置前处理条件以及受力构件的配筋面积信息，可以快速精准地建立BIM结构模型，另外，本发明结构施工图采用国标平法表示，截面、配筋信息与BIM构件属性、BIM三维钢筋实体模型对应，可以双向联动修改。

其技术方案如下：

一种基于BIM技术的建筑结构设计方法，包括以下步骤：

步骤一、建立结构分析模型；

步骤二、进行结构计算分析，通过结构计算分析得到梁、板、墙、柱等受力构件的计算配筋面积；

步骤三、根据结构分析模型数据信息生成一一对应关系BIM结构混凝土模型，同时在构件属性中导入前处理信息与计算结果；

步骤四、根据前处理信息、计算结果、规范要求在BIM软件中生成构件实配钢筋信息；

步骤五、根据构件配筋信息生成梁、板、墙、柱的结构施工图；

步骤六、在BIM软件中设置次要构件及特殊构件的几何信息及钢筋信息，生成大样图。

进一步地，所述步骤一是根据项目建筑方案在结构分析软件中建立结构分析模型。

进一步地，所述步骤二是根据项目的抗震设防烈度、抗震等级、风荷载、恒活荷载等前处理信息，进行结构计算分析。

进一步地，所述步骤三所述结构分析模型数据信息至少包括节点几何坐标、单元编号、截面信息、材料属性、计算配筋面积。

进一步地，所述步骤四中所述的实配钢筋信息包含梁、板、剪力墙、柱。

另外，本发明还提供一种基于BIM技术的建筑结构设计设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行；

所述一个或多个程序用于驱动所述一个或多个处理器构造用于执行权利要求1至5中任意一项所述的方法。

本发明通过在BIM构件属性中设置前处理条件以及受力构件的配筋面积信息，可以快速精准地建立BIM结构模型，另外，本发明结构施工图采用国标平法表示，截面、配筋信息与BIM构件属性、BIM三维钢筋实体模型对应，可以双向联动修改。本发明应用于建筑结构设计领域，可有效提高施工效率，提前发现问题，提前更精细地把控，在设计阶段就可以快速得到精确的钢筋混凝土的工程量信息，无需再建算量模型，确保项目实施环节的通畅。

本发明技术方案还具有以下优点：

(1)通过结构分析模型智能导入BIM软件，省略手工二次创建BIM模型的巨大工作量；

(2)在读取任意结构分析软件模型及计算结果后，基于BIM平台独立进行结构设计，生成配筋结果，设计参数定义灵活，设计结果通用性强，不再受限于具体某款结构设计软件的技术瓶颈；

(3)通过共享参数关联配筋结果与平法标注信息，直接在BIM软件中生成符合国标标准的结构平法施工图，无须在CAD中绘制施工图；

(4)在得到构件信息，配筋结果后，自动生成三维实体钢筋，可以快速得到精确的钢筋、混凝土的工程量信息，无须重复再建算量模型；

(5)导入结构分析模型后，全过程均在BIM软件中进行，无须其他结构设计软件、绘图软件、算量软件，极大地提高了BIM结构设计的效率和准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于BIM技术的建筑结构设计流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

图1是本发明基于BIM技术的建筑结构设计流程图。

实施例一

如图1所示，一种基于BIM技术的建筑结构设计方法，通过在BIM构件属性中设置前处理条件以及受力构件的配筋面积信息，可以快速精准地建立BIM结构模型，另外，本发明结构施工图采用国标平法表示，截面、配筋信息与BIM构件属性、BIM三维钢筋实体模型对应，可以双向联动修改。

1)建立结构分析模型。

结构工程师根据项目建筑方案在结构分析软件中建立结构分析模型。

2)确定项目的抗震设防烈度、抗震等级、风荷载、恒活荷载等参数，进行结构计算分析，通过结构计算分析得到梁、板、墙、柱等受力构件的计算配筋面积。

3)根据结构分析模型数据信息生成一一对应关系BIM结构混凝土模型，同时在构件属性中导入前处理信息与计算结果。所述结构分析模型数据信息至少包括节点几何坐标、单元编号、截面信息、材料属性、计算配筋面积。

将结构分析模型导入BIM软件，生成BIM结构模型，含梁、板、墙、柱等构件，构件属性中同时导入了抗震等级、材料强度、保护层厚度、配筋面积等前处理信息。

4)根据前处理信息、计算结果、规范要求在BIM软件中生成构件实配钢筋信息。

根据配筋面积，结合规范规则计算得到BIM构件的实配钢筋信息，包含梁(底筋、支座面筋、跨中面筋、箍筋、腰筋、附加钢筋)，板(底筋、面筋)，剪力墙(边缘构件配筋、墙身配筋)，柱(纵筋、箍筋)。

5)根据构件配筋信息生成梁、板、墙、柱的结构施工图。

根据实配钢筋信息，结合国标图集规则生成BIM梁、板、墙、柱的结构施工图。

6)在BIM软件中设置次要构件及特殊构件的几何信息及钢筋信息，生成大样图。

在BIM软件中设置构造柱、圈梁、悬挑板、加腋梁板、折板、柱帽等构件的几何形状及钢筋信息，生成次要构件及特殊构件的大样图。

实施例二

本实施例涉及一种基于BIM技术的建筑结构设计设备，该设备用于实现上述实施例一所述的方法，其包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行；

所述一个或多个程序用于驱动所述一个或多个处理器构造用于执行上述实施例一所述的方法。

上述实施例通过在BIM构件属性中设置前处理条件以及受力构件的配筋面积信息，可以快速精准地建立BIM结构模型，另外，本发明结构施工图采用国标平法表示，截面、配筋信息与BIM构件属性、BIM三维钢筋实体模型对应，可以双向联动修改。本发明应用于建筑结构设计领域，可有效提高施工效率，提前发现问题，提前更精细地把控，在设计阶段就可以快速得到精确的钢筋混凝土的工程量信息，无需再建算量模型，确保项目实施环节的通畅。

上述实施例还具有以下优点：

(1)通过结构分析模型智能导入BIM软件，省略手工二次创建BIM模型的巨大工作量；

(2)在读取任意结构分析软件模型及计算结果后，基于BIM平台独立进行结构设计，生成配筋结果，设计参数定义灵活，设计结果通用性强，不再受限于具体某款结构设计软件的技术瓶颈；

(3)通过共享参数关联配筋结果与平法标注信息，直接在BIM软件中生成符合国标标准的结构平法施工图，无须在CAD中绘制施工图；

(4)在得到构件信息，配筋结果后，自动生成三维实体钢筋，可以快速得到精确的钢筋、混凝土的工程量信息，无须重复再建算量模型；

(5)导入结构分析模型后，全过程均在BIM软件中进行，无须其他结构设计软件、绘图软件、算量软件，极大地提高了BIM结构设计的效率和准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于BIM技术的建筑结构设计方法，包括以下步骤：

步骤一、建立结构分析模型；

步骤二、进行结构计算分析，通过结构计算分析得到梁、板、墙、柱等受力构件的计算配筋面积；

步骤三、根据结构分析模型数据信息生成一一对应关系BIM结构混凝土模型，同时在构件属性中导入前处理信息与计算结果；

步骤四、根据前处理信息、计算结果、规范要求在BIM软件中生成构件实配钢筋信息；

步骤五、根据构件配筋信息生成梁、板、墙、柱的结构施工图；

步骤六、在BIM软件中设置次要构件及特殊构件的几何信息及钢筋信息，生成大样图。

2.根据权利要求1所述的建筑结构设计方法，其特征在于，所述步骤一是根据项目建筑方案在结构分析软件中建立结构分析模型。

3.根据权利要求1所述的建筑结构设计方法，其特征在于，所述步骤二是根据确定项目的抗震设防烈度、抗震等级、风荷载、恒活荷载等前处理信息，进行结构计算分析。

4.根据权利要求1所述的建筑结构设计方法，其特征在于，所述步骤三所述结构分析模型数据信息至少包括节点几何坐标、单元编号、截面信息、材料属性、计算配筋面积。

5.根据权利要求1所述的建筑结构设计方法，其特征在于，所述步骤四中所述的实配钢筋信息包含梁、板、剪力墙、柱。

6.一种基于BIM技术的建筑结构设计设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行；

所述一个或多个程序用于驱动所述一个或多个处理器构造用于执行权利要求1至5中任意一项所述的方法。