[發明專利]一種應用于鋼結構建筑數字化加工制造的BIM方法

有效

• 申請號: 201410309455.1
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104281729B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 孫澄;楊陽;姜宏國;夏楠;寇婧
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/04
• 代理公司: 北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙)11341
• 代理人: 李濤

1.一種應用于鋼結構建筑數字化加工制造的BIM方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一、建筑設計

建筑初步設計階段，建筑師根據風、光環境因素與建筑功能進行方案設計和計算機三維建模工作，在確定建筑初步形態的同時，需要同結構專業協同確定建筑的結構選型，并根據結構專業的反饋方案調整三維模型的造型；隨后根據建筑造型進行建筑功能性設計調整，建立建筑內部模型，完善同設備專業協同進行碰撞測試的三維模型；通過測試之后，根據標準繪制建筑設計施工圖，并進行圖紙審核及存檔；

該步驟中應解決建筑專業與結構設計專業之間的協同問題，建筑專業根據結構專業通過計算分析得出的結構形態要求優化建筑形態，二者之間依托于Revit、AutoCAD或Rhino三維信息模型進行數據傳遞，輔以平面圖和剖面圖二維圖紙，二者之間傳遞的數據格式為RVT、SAT與DWG；

該階段建筑專業需要提供給結構專業的數據要求為：幾何屬性信息，包括準確的軸線定位尺寸，建筑的輪廓邊界定位、曲面曲率空間限定條件，結構選型以及大致的結構構件定位尺寸、形狀以及構件角度，并需要明確可變的幾何條件及不可改變的幾何條件；以及非幾何屬性信息，包括建筑材料、活動荷載；

步驟二、結構設計與分析

結構設計與分析階段，結構設計師根據建筑師提出的設計條件確定建筑整體的結構形式以及荷載和截面信息，并建立結構計算模型，再根據結構的不同類型特征利用結構分析與計算軟件進行結構驗算，將驗算結構反饋給建筑專業修改并確定建筑造型；隨后繪制鋼結構設計施工圖并交付下游詳圖設計單位繪制鋼結構施工詳圖，二者需要針對鋼結構桿件的節點類型、加工工藝方面進行協同；在對鋼結構施工詳圖審核之后，出圖存檔；

該步驟中除了與建筑專業的協同之外，還應解決結構設計與詳圖設計之間的協同問題，二者之間依托于Revit Structure、AutoCAD三維信息模型進行數據傳遞，輔以總說明、平面布置圖、桿件單元圖及屬性表、節點坐標表、節點編號圖二維圖紙以及鋼結構材料表與典型節點說明，二者之間傳遞的數據格式為IFC、DWG/DXF；

該階段結構專業需要提供給詳圖設計專業的數據要求為：幾何屬性信息及約束，包括整體結構的軸網尺寸；結構構件的連接關系及相互位置關系，包括其準確的定位關系、標高、構件的位置及截面形式和尺寸；以及各結構構件的定位尺寸、總尺寸、分尺寸；以及非幾何屬性及約束，包括結構功能方面的約束關系，約束關系指連接構件的強度說明和構造說明，及焊縫質量要求、螺栓的型號和布置、焊釘布置；工程方面的要求和約束，包括鋼材的牌號和質量等級、所對應的產品標準、結構構件的型號規格說明、鋼構件的成形方式、安裝要求以及涂裝要求；

步驟三、詳圖設計

詳圖設計階段，在施工圖設計單位與安裝單位交底之后，詳圖設計人員提交圖紙中的問題報告書，并根據材料、設備要求確定桿件的分段位置與加工工藝，進而進行詳圖設計，并與施工圖設計方協同明確節點設計方案；通過工藝審核后完成圖紙并自校，隨后反饋給施工圖設計方校對、審核并修改圖紙；

該步驟圍繞搭建實體模型、完善節點構造設計、完成鋼結構施工詳圖設計、碰撞校核來完善其信息模型，這一階段要求對各桿件連接節點、構造、加工和安裝工藝細節進行處理；應用的軟件操作平臺包括Tekla Structure、AutoCAD、StruCad、ProSteel、PKPM-STXT、Bocad，與下游之間的數據傳遞格式為DWG/DXF、NC數據、以及EXCEL。