BIM正向设计技术大揭秘:结构专业模型出图

2021年7月10日
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以商洛万达广场作为BIM正向设计的第一个试点大商业项目为例,本文介绍BIM正向设计中结构专业模型出图。

在CAD中,结构专业的施工图可以通过图层来管理线型、颜色、填充,再辅助以文字和尺寸标注。在BIM中,三维模型是由各种各样的族组装而成,可以统分为模型族和注释族。
 
结构专业的模型族有楼板、墙、洞口(revit中的分类为常规模型)、楼梯、结构基础、结构柱、结构框架;
 
注释族有构件标记、配筋标记、文字标记、尺寸标注等。受制于一系列工程制图规范,Revit的各种族更偏向于真实模型的展现,并不能顾及到工程图纸的平面表达,所以仍需要辅助以详图线、详图、各式线段、填充等附加手段来表示挑空、洞口线、降板、坡度方向、浇带区域、附加捆筋等,以此来丰富revit模型的工程语言。
 
这波操作与CAD的点线面制图完全相同,并不能把这些工作看成是BIM正向设计的额外工作量。另外,为了使模型导出的图纸与CAD一致,需要调整各个系统族的系统设置来实现线型、颜色、填充样式的改变。
BIM正向设计技术大揭秘:结构专业模型出图
▲地下四大块
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▲地下室结构模型
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▲屋顶结构模型
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BIM与CAD的优缺点分析

BIM和CAD相比,优势在于设计成果不只是一张平面图纸,而是一个实实在在与实际竣工成果相近的设计模型,该设计模型包含了众多的设计信息,可进行读取和提取,同时还可从模型中导出相应的图纸。结构专业与建筑专业不同的是先通过其他软件(比如盈建科)建立一个计算模型,在该模型已计算好了梁板柱尺寸和配筋信息。

传统设计则是直接从该计算模型导出CAD平面图进行进一步设计;而BIM设计则是将计算模型导出Revit可以识别的三维模型格式,同时保留了所有的计算结果,以便BIM正向设计中的信息读取,进而用于计算、设计和注释等。在Revit的平面视图中控制各个族元(模型族和注释族)的显示,再配以各式辅助线和填充,即可实现下图的效果。以下为地下四大块的设计图纸,分别是底板设备基础图、基础配筋图、基础布置图,这三份图纸都是直接由BIM正向设计完成的。

BIM正向设计技术大揭秘:结构专业模型出图
▲底板设备基础图
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▲基础配筋图
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▲基础布置图
但受制于工程制图规范和格式,基础节点图、沉管灌注桩设计说明和基坑支护图纸由BIM设计完成并不能体现效率,所以还需要CAD制图来辅助。
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▲基础节点图
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▲沉管灌注桩设计说明
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▲基坑支护
以下图纸为地下室留洞图、地下一层柱平法施工图、地下一层顶板模板图、地下一层顶梁平法施工图、地下一层顶梁平法施工图、地下一层顶板配筋图,皆是平面图纸,所以完全可以由BIM正向设计单独完成。由于是三维视角设计,中心文件的工作模式使得结构专业可以实时对照建筑和机电模型,所以留洞和设备基础布置十分准确。BIM正向设计制图方法与上述内容相同,对于文字表达、节点详图表示、表格内容等则采取与CAD制图一样操作。
BIM正向设计技术大揭秘:结构专业模型出图
▲地下室留洞图
BIM正向设计技术大揭秘:结构专业模型出图▲地下一层柱平法施工图
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▲地下一层顶板模板图
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▲地下一层顶梁平法施工图
BIM正向设计技术大揭秘:结构专业模型出图
▲地下一层顶板配筋图
对于结构坡道图和楼梯详图,则是基于模型裁剪视图范围而来,辅助以尺寸、文字等标注表示,但图纸中节点图仍是由CAD制图来辅助。
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▲结构坡道图
BIM正向设计技术大揭秘:结构专业模型出图
▲楼梯详图
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BIM正向设计中结构与建筑专业的区别
结构专业的BIM正向设计与建筑专业的区别是:节点图由于示意性较强,且受制图规范和格式限制,难以通过BIM的实际模型来导出相应图纸,所以仍需要CAD制图来辅助。但各层80%以上的平面图纸是可以完全由BIM正向设计完成,如留洞图、柱平法施工图、结构模板图、板配筋图、梁平法施工图以及地下四大块中的底板设备基础图、基础配筋图、基础布置图。通过实际模型来由上面的图纸可以看出,BIM正向设计所输出的施工图纸与CAD制图效果基本相同。
另外,柱详图表与建筑专业中的门窗详图和门窗表一样,在目前阶段仍有格式要求的前提下还不适合直接在BIM中制取。
需要指出的是:BIM作为开放的数据平台,可以针对格式要求开发对应的插件来解决这一问题。毕竟,在格式满足的前提下,数据提取效率肯定比人工打字和绘制来得快和准确。
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▲地下一层柱详图表
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