Tekla創(chuàng)建混凝土預制構件族(帶鋼筋)

1、BIM技術在建筑工業(yè)化中的運用 江蘇省院 汪深 隨著我國建筑業(yè)體制改革的不斷深化和建筑規(guī)模的持續(xù)擴大，建筑工業(yè)化已然成為我國建筑業(yè)的發(fā)展方向。而建筑工業(yè)化中的設計，生產(chǎn)，物流，施工，運營環(huán)節(jié)全流程的有效管理，都需要建立在信息化的平臺上。BIM技術作為信息化技術的一種，已隨著建筑工業(yè)化的推進逐漸在我國建筑業(yè)應用推廣。通過以往運用BIM技術建模的經(jīng)驗，深感BIM技術在構配件的設計生產(chǎn)階段具有無可比擬的優(yōu)勢和可行性。故而在經(jīng)過深入的研究和思考后，嘗試運用BIM技術制作了一系列的預制混凝土構件（PC構件），并完成了簡單的拼裝和出圖工作。一 建模目的按照國家建筑標準設計圖集建立混凝土預制構件的三維模型（

2、含鋼筋，吊環(huán)），選取相應的構件拼裝成一個完整的建筑物，在三維里完成組裝，碰撞檢查并調(diào)整，出施工圖，以期達到運用BIM軟件進行預制結構設計的目的。二 建模意義探討B(tài)IM技術在建筑工業(yè)化中的運用，以商業(yè)住宅，保障房等為主要對象，完成由設計到出圖的預制化生產(chǎn)的技術儲備，找出在設計環(huán)節(jié)上的技術難點，弱點加以改進。三 建模方法經(jīng)過篩選對比，終于確定以Tekla和Revit軟件為基礎建立混凝土預制構件模型，最終在Tekla里完成拼裝，碰撞檢查及調(diào)整，出施工圖。四 參考圖集預制鋼筋混凝土陽臺板，空調(diào)板及女兒墻（15G368-1），桁架鋼筋混凝土疊合板(15G366-1),預制鋼筋混凝土板式樓梯（15G367

3、-1），裝備式混凝土結構連接節(jié)點構造（G310-12），預制混凝土剪力墻外墻板（15G365-1）, 預制混凝土剪力墻內(nèi)墻板（15G365-2）五 預制構件建模過程1. 桁架鋼筋混凝土疊合板（DBS1-67-3012-11）疊合板為雙向受力板，拼裝位置為邊板，預制底板厚60mm，后澆疊合層厚度70mm，預制底板的標志跨度為3000mm，預制底板的標志寬度為1200mm。底板跨度方向配筋為8200，底板寬度方向配筋為8200.疊合板完成后的渲染模型以及去掉上部后澆層的鋼筋模型如圖1和圖2所示。吊環(huán)混凝土后澆層預制底板圖 1 疊合板渲染模型桁架鋼筋圖 2 疊合板內(nèi)部鋼筋疊合板中的混凝土等級，板的尺

4、寸，預留縫隙完全符合圖集中要求。鋼筋的型號，尺寸，位置，彎頭大小和方向也符合圖集要求，吊環(huán)的位置符合圖集要求。桁架鋼筋的腹桿和底桿的連接還不夠完善，以示意為主。另外吊環(huán)的大小不明確，以高出后澆層50mm左右建模。2. 預制鋼筋混凝土板式樓梯（ST-28-24）板式樓梯為雙跑樓梯，層高2.8m，樓梯間凈寬度2400mm，梯井寬度110mm，梯段板水平投影長2620mm，梯段板寬1125mm，踏步高175mm，踏步寬260mm。渲染模型,鋼筋模型以及平面圖如圖3, 圖4和圖5所示。 圖3 樓梯渲染模型圖4 樓梯內(nèi)部鋼筋模型 圖 5 樓梯平面圖樓梯混凝土部分的尺寸,混凝土等級全部符合圖集要求,鋼筋的

5、保護層厚度為20mm,鋼筋的型號和位置滿足圖集要求.銷鍵預留洞的位置按照圖集要求發(fā)現(xiàn)有鋼筋暴露在洞口處,建議調(diào)整銷鍵預留洞的位置避開鋼筋.3. 全預制板式陽臺（YTB-B-1227-04）陽臺板長度為1210mm,對應房間開間2700mm,陽臺寬度2680mm,全預制板厚度130mm.陽臺的渲染模型和內(nèi)部鋼筋模型如圖6和圖7所示. 圖 6 陽臺渲染模型 圖7 陽臺內(nèi)部鋼筋模型陽臺尺寸和鋼筋大小，位置均按照規(guī)范要求建模，預留洞口和預埋接線盒位置也滿足規(guī)范要求4. 預制空調(diào)板（KTB-63-110）空調(diào)板長度630mm，寬度1100mm，厚80mm，適用于南方鐵藝欄桿做法?？照{(diào)板的渲染模型和內(nèi)部鋼

6、筋模型如圖8和圖9所示.圖8 空調(diào)板渲染模型圖9 空調(diào)板內(nèi)部鋼筋模型空調(diào)板的尺寸，鋼筋大小和位置，預留洞口和預埋接線盒的位置均滿足規(guī)范要求5. 預制剪力墻內(nèi)墻板（NQ-1828）剪力墻內(nèi)墻板長1800mm，高2800mm，厚200mm。剪力墻內(nèi)墻板的渲染模型和內(nèi)部鋼筋模型如圖10和圖11所示. 圖10 剪力墻內(nèi)墻板渲染模型 圖11 剪力墻內(nèi)墻板鋼筋模型剪力墻內(nèi)墻板的尺寸，鋼筋的大小和位置均滿足規(guī)范要求。預留孔洞，吊裝預埋件，套筒灌漿孔也符合規(guī)范要求。預埋接線盒位置和后澆混凝土留縫符合規(guī)范要求。套筒本身沒有建模，現(xiàn)場零時支撐用預埋件沒有建模。6. 預制剪力墻外墻板（WQ-2728）剪力墻外墻板長

7、2700mm，高2800mm，鋼筋混凝土內(nèi)葉墻板厚200mm，保溫層厚40mm，外葉墻板厚60mm。剪力墻外墻板的渲染模型和內(nèi)部鋼筋模型如圖12和圖13所示. 圖11 剪力墻外墻板渲染模型 圖12 剪力墻外墻板鋼筋模型剪力墻外墻板的尺寸，鋼筋的大小和位置均滿足規(guī)范要求。預留孔洞，吊裝預埋件，套筒灌漿孔也符合規(guī)范要求。預埋接線盒位置和后澆混凝土留縫符合規(guī)范要求。套筒本身沒有建模，現(xiàn)場零時支撐用預埋件沒有建模。六 標準層拼裝使用以上預制構件在tekla里拼裝出如圖13至圖17所示一梯兩戶的標準層。層高2800mm。 圖13 標準層平面圖圖14 標準層立面圖圖15 標準層三維視圖圖16 去除后澆樓板

8、模型圖17 標準層鋼筋模型在Tekla里完成模型的拼裝后，通過IFC格式文件將標準層模型轉入Revit里，在Revit里把每個構件編輯成組，并且為梁配置了鋼筋。圖 18 Revit模型七 碰撞檢查及施工圖運用Tekla自帶的碰撞校核功能對模型進行碰撞檢查并部分調(diào)整，如圖19，圖20所示。 圖 19 鋼筋碰撞調(diào)整前 圖 20 鋼筋碰撞調(diào)整后 運用Tekla自帶的出圖功能可以出整體布置圖，構件圖，零件圖等一系列施工圖。并且可以轉到CAD里進行深化，以滿足現(xiàn)有的出圖規(guī)范。圖 20 整體布置圖（南面）圖 21 樓梯構件圖圖 22 Tekla轉CAD圖紙圖 23 材料列表八 總結通過運用Tekla對混凝

9、土預制構件的建模以及與Revit之間的模型轉化，對BIM在建筑工業(yè)化中的運用進行了初步的探索。目前的成果是可以根據(jù)具體工程的需要，運用PKPM等結構計算軟件完成結構計算分析后，根據(jù)計算結果在Tekla以及Revit中完成所有預制構件（包括鋼結構）的建模和出圖（需在CAD中深化，補充）工作，并且可以根據(jù)模型的精細程度做出相應的材料列表，用料統(tǒng)計等工作。在Tekla中建立的混凝土預制構件模型導入Revit后，保留了原有的構件形狀及構建位置關系，所以通過Revit模型可以完成的碰撞檢查，漫游動畫等功能也可以實現(xiàn)。在Tekla對應的BIMSight平臺上也可以直接使用Tekla模型實現(xiàn)施工模擬，漫游等操作。由于BIM系統(tǒng)中3D與2D的結合，計算完后的構件可以直接生成2D的施工圖交付車間生產(chǎn)。如此一來，就將模型設計，強度計算，造價分析，車間生產(chǎn)等幾個