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武汉泛悦城项目T2号写字楼钢结构项目BIM应用

作者:永乐国际登录网站

  中国水利水电第八工程局有限公司是世界五百强-----中国电力建设集团旗下的骨干企业,是中国电建集团唯一,湖南省首家拥有水利水电工程、建筑工程、市政公用工程,三个施工总承包特级资质的建筑企业,同时也是建筑行业内的高新技术企业。

  武汉泛悦城项目T2号写字楼由中国水利水电第八工程局有限公司承建,位于湖北省武汉市高新技术汇聚之地——光谷。

  T2号写字楼建筑高度177.70m,主体为框架核心筒结构,地上层数33层,地下2层,外部为纯玻璃幕墙。大屋面上部为钢结构,其钢结构底部到最高点为34.6m,顶部钢结构由钢管桁架组成,外饰面为幕墙玻璃。钢桁架外边缘至内边缘宽度为2100mm,内部净宽宽为1740mm,屋面外部为两条曲率可变的弧形钢结构,造型独特。本工程钢结构管桁架柱,桁架梁均采用圆管焊接连接,材质Q345B,总重约190吨。

  在BIM工作方面,项目初期便组建BIM工作站,建立bim建模标准及应用规范,制定BIM工作流程,确定各自分工,配置各项软硬件设施,为后期BIM工作打下坚实基础。

  施工图深化设计:本工程采用BIM软件,根据设计院提供的施工图、补充文件等绘制出土建及钢结构三维模型(根据建模标准要求,构件型号、名称等属性均与现场保持一致),对于模型中的冲突、碰撞问题制定切实可行的施工方案(土建与钢结构、钢结构与钢结构),并进行具体的实施(深化设计),导出整体及各构件细部深化图送交设计、业主、监理确认签字(出具设计变更修改通知单),签字确认后将图纸移交工厂进行构件加工,同时可运用于现场指导施工及工程验收。

  塔吊附着钢结构措施设计:由于屋面钢结构最高处距屋面距离为34.6m,塔吊附着在屋面层后自由悬臂段不足以吊装钢结构,必须设计钢桁架节点加强措施,保证塔吊附着在钢结构的使用要求,运用tekla软件建模,设计相关桁架,并经过软件计算,满足塔吊使用要求。

  根据塔吊工况性能对钢结构分段:由于塔吊吊装性能限制,离塔身距离越远,吊运重量越小,最大为3t,最小仅为1t,通过可视化模型处各构件与塔吊的距离,合理对各钢结构桁架进行分段,以满足塔吊吊装性能。分段安装:主体结构施工时,采用一台PT5610-Z-6塔机,该塔吊最远端吊重达1.0t,最近端吊重达4.68t。受制于塔吊吊装性能,钢桁架在工厂进行加工时,即需要对钢桁架依据塔吊吊装性能进行塔吊分段。

  根据塔吊性能,确定塔吊各部位所承受重量,并采用BIM对钢结构各构件进行自重分析,确定钢结构分段安装。

  吊装模拟:本工程需吊装最重钢构件重约2.9吨,其中,钢丝绳与构件截面最小夹角按45°计算,利用midas Gen软件进行受力分析。其中吊装过程中设置4个吊点。通过受力分析得出结论,应力最大为8.15N/mm2;最大位移为-2mm;最大支座反力为75KN;应力比为0.03,满足吊装施工要求。

  三维施工:模拟通过BIM技术的三维可视化,模拟出钢结构吊装施工流程及施工过程中的重难点,并做出相应动画视频,提前预知实际施工过程中可能碰到的问题,提前避免和减少返工以及资源浪费的现象,优化施工方案,合理配置施工资源,节省施工成本,加快施工进度,控制施工质量,达到提高建筑施工效率的目的。

  二维码应用:将模型文件、技术交底、验收资料等导入二维码软件中,生成对应二维码,方便施工人员更为方便的查看各项资料,同时也为后期资料的管理提供便捷。

  钢结构的成本控制:通过对Tekla三维模型的建立,深化图纸后,导入到广联达软件中,并出构件表及零件表,根据工程量与现场实际的核对,提前控制材料进场时间及进场数量,增强现场科学管理手段,同时可根据量计算出价,进而控制材料成本。

  深化设计:钢结构的BIM技术管理涉及到设计深化及施工安装阶段。应用BIM技术对钢结构图纸进行深化,导出各桁架具体节点图,指导工厂加工。根据导出零件图、构件图等,详细检查现场安装质量,规避质量隐患。

  现场安装:通过对BIM技术的应用,实现三维施工模拟,提前解决钢结构安装的重难点问题,并对钢结构整体进度、质量进行一定的把控。

  成本控制:将现场进度与施工模拟进度进行对比,提前控制材料等进出场,同时将导出工程量与现场进行对比,做到出入统一,有利于成本控制,节省施工成本。

  总结:采用BIM技术,可解决钢结构单专业及与土建等多专业的碰撞冲突问题,并进行提前规避。利用BIM技术能够实现施工全过程(进度、质量、成本)的把控。通过BIM技术联合设计、加工、现场安装等,体现了新建造的科学理念,也是未来建筑发展的方向。



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