创建混凝土预制构件族带钢筋要点.docx

BIM技术在建筑工业化中的运用

随着我国建筑业体制改革的不断深化和建筑规模的持续扩大，建筑工业化已然成为我国建筑业的发展方向。而建筑工业化中的设计，生产，物流，施工，运营环节全流程的有效管理，都需要建立在信息化的平台上。BIM技术作为信息化技术的一种，已随着建筑工业化的推进逐渐在我国建筑业应用推广。通过以往运用BIM技术建模的经验，深感BIM技术在构配件的设计生产阶段具有无可比拟的优势和可行性。故而在经过深入的研究和思考后，尝试运用BIM技术制作了一系列的预制混凝土构件（PC构件），并完成了简单的拼装和出图工作。

一 建模目的
按照国家建筑标准设计图集建立混凝土预制构件的三维模型（含钢筋，吊环），选取相应的构件拼装成一个完整的建筑物，在三维里完成组装，碰撞检查并调整，出施工图，以期达到运用BIM软件进行预制结构设计的目的。

二 建模意义
探讨BIM技术在建筑工业化中的运用，以商业住宅，保障房等为主要对象，完成由设计到出图的预制化生产的技术储备，找出在设计环节上的技术难点，弱点加以改进。

三 建模方法
经过筛选对比，终于确定以Tekla和Revit软件为基础建立混凝土预制构件模型，最终在Tekla里完成拼装，碰撞检查及调整，出施工图。

四 参考图集
预制钢筋混凝土阳台板，空调板及女儿墙（15G368-1），桁架钢筋混凝土叠合板(15G366-1),预制钢筋混凝土板式楼梯（15G367-1），装备式混凝土结构连接节点构造（G310-1~2），预制混凝土剪力墙外墙板（15G365-1）, 预制混凝土剪力墙内墙板（15G365-2）

五 预制构件建模过程
1. 桁架钢筋混凝土叠合板（DBS1-67-3012-11）
叠合板为双向受力板，拼装位置为边板，预制底板厚60mm，后浇叠合层厚度70mm，预制底板的标志跨度为3000mm，预制底板的标志宽度为1200mm。底板跨度方向配筋为8@200，底板宽度方向配筋为8@200.叠合板完成后的渲染模型以及去掉上部后浇层的钢筋模型如图1和图2所示。
吊环
混凝土后浇层
预制底板

图 1 叠合板渲染模型

桁架钢筋

图 2 叠合板内部钢筋
叠合板中的混凝土等级，板的尺寸，预留缝隙完全符合图集中要求。钢筋的型号，尺寸，位置，弯头大小和方向也符合图集要求，吊环的位置符合图集要求。
桁架钢筋的腹杆和底杆的连接还不够完善，以示意为主。另外吊环的大小不明确，以高出后浇层50mm左右建模。

2. 预制钢筋混凝土板式楼梯（ST-28-24）
板式楼梯为双跑楼梯，层高2.8m，楼梯间净宽度2400mm，梯井宽度110mm，梯段板水平投影长2620mm，梯段板宽1125mm，踏步高175mm，踏步宽260mm。
渲染模型,钢筋模型以及平面图如图3, 图4和图5所示。
图3 楼梯渲染模型

图4 楼梯内部钢筋模型 图 5 楼梯平面图

楼梯混凝土部分的尺寸,混凝土等级全部符合图集要求,钢筋的保护层厚度为20mm,钢筋的型号和位置满足图集要求.
销键预留洞的位置按照图集要求发现有钢筋暴露在洞口处,建议调整销键预留洞的位置避开钢筋.

3. 全预制板式阳台（YTB-B-1227-04）
阳台板长度为1210mm,对应房间开间2700mm,阳台宽度2680mm,全预制板厚度130mm.阳台的渲染模型和内部钢筋模型如图6和图7所示.

图 6 阳台渲染模型 图7 阳台内部钢筋模型
阳台尺寸和钢筋大小，位置均按照规范要求建模，预留洞口和预埋接线盒位置也满足规范要求

4. 预制空调板（KTB-63-110）
空调板长度630mm，宽度1100mm，厚80mm，适用于南方铁艺栏杆做法。空调板的渲染模型和内部钢筋模型如图8和图9所示.

图8 空调板渲染模型

图9 空调板内部钢筋模型
空调板的尺寸，钢筋大小和位置，预留洞口和预埋接线盒的位置均满足规范要求

5. 预制剪力墙内墙板（NQ-1828）
剪力墙内墙板长1800mm，高2800mm，厚200mm。剪力墙内墙板的渲染模型和内部钢筋模型如图10和图11所示.

图10 剪力墙内墙板渲染模型 图11 剪力墙内墙板钢筋模型
剪力墙内墙板的尺寸，钢筋的大小和位置均满足规范要求。预留孔洞，吊装预埋件，套筒灌浆孔也符合规范要求。预埋接线盒位置和后浇混凝土留缝符合规范要求。套筒本身没有建模，现场零时支撑用预埋件没有建模。

6. 预制剪力墙外墙板（WQ-2728）
剪力墙外墙板长2700mm，高2800mm，钢筋混凝土内叶墙板厚200mm，保温层厚40mm，外叶墙板厚60mm。剪力墙外墙板的渲染模型和内部钢筋模型如图12和图13所示.

图11 剪力墙外墙板渲染模型 图12 剪力墙外墙板钢筋模型
剪力墙外墙板的尺寸，钢筋的大小和位置均满足规范要求。预留孔洞，吊装预埋件，套筒灌浆孔也符合规范要求。预埋接线盒位置和后浇混凝土留缝符合规范要求。
套筒本身没有建模，现场零时支撑用预埋件没有建模。

六 标准层拼装
使用以上预制构件在tekla里拼装出如图13至图17所示一梯两户的标准层。层高2800mm。

图13 标准层平面图

图14 标准层立面图

图15 标准层三维视图

图16 去除后浇楼板模型

图17 标准层钢筋模型
在Tekla里完成模型的拼装后，通过IFC格式文件将标准层模型转入Revit里，在Revit里把每个构件编辑成组，并且为梁配置了钢筋。

图 18 Revit模型
七 碰撞检查及施工图
运用Tekla自带的碰撞校核功能对模型进行碰撞检查并部分调整，如图19，图20所示。

图 19 钢筋碰撞调整前 图 20 钢筋碰撞调整后

运用Tekla自带的出图功能可以出整体布置图，构件图，零件图等一系列施工图。并且可以转到CAD里进行深化，以满足现有的出图规范。

图 20 整体布置图（南面）

图 21 楼梯构件图

图 22 Tekla转CAD图纸

图 23 材料列表

八 总结
通过运用Tekla对混凝土预制构件的建模以及与Revit之间的模型转化，对BIM在建筑工业化中的运用进行了初步的探索。目前的成果是可以根据具体工程的需要，运用PKPM等结构计算软件完成结构计算分析后，根据计算结果在Tekla以及Revit中完成所有预制构件（包括钢结构）的建模和出图（需在CAD中深化，补充）工作，并且可以根据模型的精细程度做出相应的材料列表，用料统计等工作。在Tekla中建立的混凝土预制构件模型导入Revit后，保留了原有的构件形状及构建位置关系，所以通过Revit模型可以完成的碰撞检查，漫游动画等功能也可以实现。在Tekla对应的BIMSight平台上也可以直接使用Tekla模型实现施工模拟，漫游等操作。由于BIM系统中3D与2D的结合，计算完后的构件可以直接生成2D的施工图交付车间生产。如此一来，就将模型设计，强度计算，造价分析，车间生产等几个分离的步骤就结合到了一起，减小信息传输的次数，提高了效率
在以后的工作和研究中，将尝试制作施工场地的材料堆放模拟和包括吊装，拆除等在内的施工过程模拟，让工人对施工顺序有更直观的认识，提前发现施工过程中可能会出现的问题，从而让BIM可以在构件的设计、生产、运营的整个周期起到优化、协同、整合作用。
敏而好学，不耻下问——孔子
业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随——韩愈
兴于《诗》，立于礼，成于乐——孔子
己所不欲，勿施于人——孔子
读书破万卷，下笔如有神——杜甫
读书有三到，谓心到，眼到，口到——朱熹
立身以立学为先，立学以读书为本——欧阳修
读万卷书，行万里路——刘彝
黑发不知勤学早，白首方悔读书迟——颜真卿
书卷多情似故人，晨昏忧乐每相亲——于谦
书犹药也，善读之可以医愚——刘向
莫等闲，白了少年头，空悲切——岳飞
发奋识遍天下字，立志读尽人间书——苏轼
鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书——李苦禅
立志宜思真品格，读书须尽苦功夫——阮元
非淡泊无以明志，非宁静无以致远——诸葛亮
熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟——孙洙《唐诗三百首序》
书到用时方恨少，事非经过不知难——陆游
问渠那得清如许，为有源头活水来——朱熹
旧书不厌百回读，熟读精思子自知——苏轼
书痴者文必工，艺痴者技必良——蒲松龄

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