5a甲级办公楼「bim业务覆盖范围」

今天给大家展示的项目，运用BIM技术进行钢结构模型建立、碰撞检测及预拼装、施工过程模拟、图纸深化设计、工程量计算，提前做出更好地策划并指导施工，真正做到了让BIM落地。

工程简介

建筑名称：A座商业办公楼等5项（奥体南区2号地项目）一标段A座商业办公楼、A座1#2#人防出入口、地下商业主出入口

建筑面积：101777.31平方米。地下共5层， A楼地上30层和两个机房层、一个屋顶层。

建筑高度：157.15m

主要建筑功能：5A级综合办公楼

钢结构工程概况

A座塔楼为典型的核心筒结构，外框由16根钢管柱组成，内部为19.05m×21.2m的核心筒剪力墙。A座塔楼用钢量7195吨。

A座塔楼最大高度为157米，外框结构到机房层，高度为151.5米，外框钢管柱直径为1米~1.4米。塔楼轴线尺寸宽为41.9米，长为43.4米，通过楼层钢梁将外框钢管柱与核心筒剪力墙联系。核心筒内含大量H型钢骨柱，H型钢骨柱沿核心筒全高布置。外框在角部未设钢柱，通过钢梁过渡。

构件类型包括外框钢管柱，核心筒H型钢骨柱，楼层钢梁为H型钢梁。钢柱与主梁连接为钢柱设置牛腿，腹板间栓接，翼缘板刚接；钢梁间连接为腹板间栓接，翼缘板刚接。

采用BIM技术的原因

1、奥体南区2号地工程作为集团公司科研课题具体实施项目及试点项目，需通过该项目推进集团公司BIM技术人才的培养和普及，建立BIM技术交流平台，开展多层次、多渠道、多方法的BIM技术积累和技能的教育和培训，形成集团公司BIM技术和人才库，提升公司的整体竞争力。

2、质量标准高：本工程确保北京市“结构长城杯”金杯，“建筑长城杯”金杯，争创“鲁班”奖。争创“全国建筑业绿色示范工程”，“住房和城乡建设部绿色施工科技示范工程”。

3、工程钢结构工程的制造工艺和连接节点复杂,深化设计出现误差概率大，仅仅使用AutoCAD 进行放样,工作效率低，劳动强度大。而且，对于比较复杂的空间曲线和曲面，使用 AutoCAD 难以完成任务，必须借助于先进的三维软件方可实施。

4、钢结构项目的构件在制造过程中,由于信息沟通不畅等诸多原因而经常发生返工修改的情况还没有得到改善。由此可见，钢结构工程项目管理没有跟上建筑行业信息化的要求，这并不符合市场的要求。BIM技术在钢结构工程中的应用有望可以改变钢结构工程项目管理的现状,提升钢结构工程的管理效率。

5、钢结构施工分包要承接建筑设计以及结构设计的信息以完成深化设计和构件的制造,而运输和现场安装的工作也需在这两项工作的基础上完成，钢结构工程的整体质量和能否实现都依靠准确的深化设计以及高精度的加工制造。因此，施工单位需要应用BIM技术来实现上述工作。

BIM应用的特点、亮点、主要成果和创新

1、模型建立

主体结构模型

以本工程为例，首先通过业主提供的蓝图对结构的轮廓尺寸、结构形式、节点大样进行剖析，与施工单位一起确定模型使用的轴网（很多工程会在统一平面内存在多个轴网）以便于日后现场施工；明确本工程工程所用材料的材料、材质、厚度等信息；对设计图纸中的构件编号进行系统梳理（设计院提供的结构图纸中，一般是按照构件的截面尺寸对构件进行统一编号），参照现场安装单位的意见提前确定构件前缀名称及编号规律。

根据施工单位提供的现场吊装设备的起重性能、现场施工需要以及根据图纸核算出的构件单位长度重量，确定超长、超重构件的分节方式，以满足现场施工及运输需要。

2、碰撞检测及预拼装：

根据建模及出图进度分批进行碰撞检测，将模型中位置冲突、重叠的部分进行修改。按照现场安装需要进行构件的预拼装，对与钢筋交叉的钢骨柱提前设置穿筋孔，以及避免出现构件在节点连接部位现场安装空间不足的情况，根据我司以往施工经验，个别工程中出现过钢梁连接板与两侧加劲板距离过近，导致钢梁现场安装过程中无法就位及就位后出现螺栓安装、焊接作业操作空间不足的情况。

3、施工过程模拟

本工程运用Revit对主楼施工过程进行了整体施工进度、水平施工流水及具体钢柱、钢梁安装的模型模拟，使项目部在开始施工前就对整个工程的施工流程、重难点有了形象清晰的认识，极大的降低了项目施工过程管理的难度。

（1）整体施工进度模拟

（2）水平施工流水模拟

（3）钢柱、钢梁安装模拟

4、深化设计

本工程钢结构构件使用了Tekla Structure软件进行深化设计和出图的工作。高层钢结构节点设计一般包括梁柱节点、梁梁节点以及其他细部节点,而这些节点的连接形式都能在Tekla Structure软件里找到。只要搭建起项目的模型,就可以进行节点的连接。利用BIM技术进行深化设计配合深化设计人员的调整,深化设计的工作量大大降低,从而也使深化设计的价格大大降低。利用Tekla Structure软件进行出图工作,构件的编号、材料、数量以及加工信息等,都会自动出现于图纸中。同时,软件用户还可以根据自身要求调整图纸比例和增加图框,使出图工作量大大减少。

5、仿真计算

本工程通过Midas/Gen软件对结构施工阶段的稳定性进行了仿真计算，通过模拟现场施工进度，针对核心筒领先与外围钢结构施工的施工工序进行进行了高层钢-混凝土组合结构在施工过程中的自重荷载作用下结构整体稳定性分析，以确保在结构施工阶段施工单位所采用的工序方法符合结构安全的要求。

6、工程量统计

Tekla模型碰撞检测及构件编号检查无误后，可以通过软件自带的清单计算程序就可以导出模型中每根构件的重量及连接件重量，软件通过分别显示构件的净重及毛重还能够统计出构件开洞等边角料重量。通过工厂的实际称重，构件重量误差率在0.5%以内，对施工成本的精确控制具有非常重要的作用 ，同时能够大量减少人工计算量。

人才培养成长及改进方向、措施

1、公司目前在BIM人才培养方面，通过百度科技园（一期）BIM团队，已有12人参与BIM 及实践应用，该项目实施过程当中，有5名技术人员始终坚持使用BIM技术，并准备培养成为我公司的主要BIM力量。同时，该团队参加的第一届中国建筑业协会BIM大赛，参赛成果获得三等奖。

2、加强培训，参加培训人员包括公司范围内的土建，设备，项目协调，投标等各工作岗位人员。公司已组织定向专职人员培训12期。

3、培训聘请外部BIM专家进行讲解，使培训人员掌握BIM主流建模和模拟软件的操作，包括：Revit、Navisworks、Tekla、Sketchup等。

4、公司积极与咨询机构建立沟通机制。我公司与北京北纬华元软件科技有限公司建立长期沟通机制，对待问题提前发现及时解决。

5、积极参加中国建筑业协会等机构组织的关于BIM的培训，参加BIM的技术研讨会，及时掌握BIM技术的应用现状，及在其他公司项目上的应用情况，从而发现我公司的差距，并积极与先进单位沟通学习经验，开展工作。