BIM技术在现浇混凝土主厂房高支模支撑体系设计与协调中的应用

BIM技术在现浇混凝土主厂房高支模支撑体系设计与协调中的应用

魏鹏飞

610202198211130010 陕西铜川煤矿建设有限公司

摘要：随着BIM技术的日益成熟与广泛应用，建筑工程的设计与施工流程得到了显著优化。现浇混凝土主厂房作为工业建筑领域常见的结构体系，其高支模支撑体系的设计与协调在确保施工安全及质量方面扮演着举足轻重的角色。本文借助BIM技术，旨在提出一套高效且实用的现浇混凝土主厂房高支模支撑体系设计与协调方案，以期提升工程设计效率及施工质量。

关键词：BIM技术；现浇混凝土主厂房；高支模支撑体系；设计；协调

引言

本文以BIM技术为基础，针对现浇混凝土主厂房高支模支撑体系的设计与协调进行研究。首先，介绍了BIM技术在建筑工程中的应用，并分析了现有研究成果。其次，结合实际工程案例，详细阐述了现浇混凝土主厂房高支模支撑体系的设计原理与方法。然后，通过BIM技术实现了主厂房高支模支撑体系的模型构建与协调，提高了设计效率和施工质量。最后，对研究结果进行了总结和展望，指出了今后的研究方向。

一、BIM技术在建筑工程中的应用

1. BIM技术的基本概念

BIM（Building Information Modeling）乃一种以数字化为基础的建筑信息模型技术，通过模型化管理建筑物的各类信息，实现设计、施工、运维等各阶段的无缝对接。此项技术，作为一种集成化的设计与管理工具，运用数字化手段将建筑项目的各个方面加以整合。它不仅涵盖了建筑的几何形态，更包含了建筑元素的属性、位置、材料、成本等数据。BIM技术的核心理念在于将传统的二维平面图转化为三维模型，使得设计师、工程师与建筑师得以更好地协同工作，进而提升项目的效率与质量。在建筑工程领域，BIM技术的应用广泛，其优势显著。首先，BIM技术有助于设计师与工程师更直观地理解与分析建筑设计，从而减少设计错误与冲突。通过在模型中模拟建筑元素的运动、交互与碰撞，能够在设计阶段即发现问题并进行修正，避免因设计不当而在施工过程中造成不必要的延误与成本增加。此外，BIM技术还能提升建筑项目的协同性。设计师、工程师与建筑师可于同一模型中进行实时的协作与沟通，共享设计信息与数据，避免信息的重复录入与传递错误。此举不仅减少了沟通成本与设计变更次数，还提高了工作效率与项目的整体协调性。

2. BIM技术在建筑工程中的优势

BIM技术可以提供全方位的建筑信息，包括几何形状、结构、材料、设备等，为设计师、施工人员和运维人员提供了更全面、准确的数据支持。同时，BIM技术能够实现多方协同设计和施工管理，提高工程效率和质量。BIM技术在建筑工程中的应用已经成为了一种趋势，这是因为它具有许多优势。首先，BIM技术可以提高项目的效率。通过使用BIM软件，建筑师、工程师和设计师可以在同一个平台上协同工作，实现信息共享和实时更新。这样一来，项目团队可以更好地协调工作，减少沟通成本和误差。BIM技术可以提高工程的质量。通过BIM软件，建筑师和工程师可以在建设过程中进行模拟和预测，以确保设计的可行性和可靠性。这样可以减少设计错误和施工问题，提高工程的质量和可靠性。BIM技术还可以提高工程的可视化效果。通过BIM软件，建筑师可以生成逼真的三维模型，使项目团队和客户能够更好地理解设计意图和空间布局。这有助于减少设计变更和误解，提高项目的可视化效果和用户满意度。BIM技术还可以提高工程的可持续性。通过BIM软件，设计者可以模拟和评估不同设计方案的能源效益和环境影响。这有助于选择更可持续的设计方案，降低能源消耗和环境负担。

二、现浇混凝土主厂房高支模支撑体系设计原理与方法

1. 高支模支撑体系的基本原理

高支模支撑体系是现浇混凝土主厂房施工中常用的一种支撑结构，其主要作用是承担混凝土浇筑过程中的自重和工作荷载，保证施工的安全和质量。高支模支撑体系是一种用于支撑混凝土结构施工的临时支撑系统。它主要由立柱、横梁、斜撑和支撑脚手架等组成。其基本原理是通过搭建这些支撑组件，将混凝土浇筑的过程中产生的垂直和水平荷载传递到地基，以确保施工期间结构的稳定性和安全。立柱是高支模支撑体系的主要组成部分。立柱的选择和布置应根据结构的荷载和几何特征进行合理设计。在施工过程中，立柱的作用是承受混凝土浇筑时的垂直荷载，并将其传递到地基。为了保证立柱的稳定性，通常会使用钢管或钢筋混凝土作为立柱材料，并通过增加立柱的截面面积和设置适当的支撑点来增加其承载能力。其次，横梁的作用是将立柱连接在一起，形成一个稳定的支撑体系。横梁通常由钢梁或混凝土梁构成，其长度和截面尺寸应根据施工现场的具体情况进行设计。横梁的设置可以提供水平支撑和稳定性，使立柱能够承受水平荷载，并将其传递到周围的支撑结构或地基上。

2. 高支模支撑体系的设计方法

首先，进行结构分析是设计高支模支撑体系的基础。通过对主厂房的结构进行详细的分析，包括梁、柱、板等主要构件的尺寸、材料和连接方式等，可以确定主厂房的整体结构形式，为支撑体系的设计提供依据。其次，进行荷载计算是确保高支模支撑体系设计安全可靠的重要环节。根据主厂房的使用功能和所处地理环境等因素，确定主厂房所受到的静、动荷载及其组合情况。同时，还需要考虑主厂房在施工期间所受到的临时荷载，如混凝土浇筑时的自重和施工设备的荷载等。通过荷载计算，可以确定高支模支撑体系所需的承载能力和稳定性。

然后，根据结构分析和荷载计算的结果，选择合适的支撑材料和支撑形式。高支模支撑体系主要采用钢材作为支撑材料，常见的支撑形式有立杆支撑、架子支撑和钢管脚手架支撑等。在选择支撑材料和形式时，需要考虑其承载能力、稳定性以及施工效率等因素，并与主厂房的结构特点相匹配。

三、BIM技术在现浇混凝土主厂房高支模支撑体系设计与协调中的应用

1. BIM模型的构建

通过BIM软件，可以实现主厂房高支模支撑体系的三维模型构建，包括结构的几何形状、材料、构件连接等信息的建立。在现浇混凝土主厂房高支模支撑体系设计与协调中，BIM技术的应用起到了至关重要的作用。首先，需要构建一个准确的BIM模型，以便设计师、结构工程师和施工团队可以在同一个平台上进行协作和沟通。在BIM模型中，设计师可以根据建筑的实际需求和结构要求，对高支模支撑体系进行设计和模拟。通过BIM软件的特殊工具和功能，设计师可以对支撑系统的设计参数进行调整和优化，以确保其能够承受预期的荷载和压力。

2. 支撑体系的协调

通过BIM模型，可以对主厂房高支模支撑体系进行协调，包括结构的空间关系、构件的碰撞检测等。通过BIM技术，可以及时发现并解决设计和施工中的冲突问题，提高工程的施工质量。首先，BIM技术可以通过三维建模的方式，将支撑体系的设计方案以可视化的形式呈现出来。通过对支撑结构模型的建立和分析，可以准确地确定支撑材料、尺寸和布置，确保支撑体系能够承受施工过程中的荷载。同时，BIM技术还可以对支撑体系进行模拟和优化，以提高支撑结构的效率和稳定性。其次，BIM技术可以实现支撑体系与其他施工工艺的协调。在现浇混凝土主厂房的施工过程中，支撑体系需要与其他工程部位进行协调，例如钢筋混凝土结构、管道系统等。通过BIM技术，可以将各个工程部位的模型进行整合和协调，发现并解决可能存在的冲突和问题，提前预防施工中的错误和延误。

结束语

综上所述，通过BIM技术的应用，实现了主厂房高支模支撑体系的模型构建与协调，提高了设计效率和施工质量。未来，可以进一步研究BIM技术在其他建筑工程中的应用，拓展其在建筑行业的应用范围。

参考文献

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