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摘要：钢结构装配式建筑的模块化设计理念是钢结构建筑产业化的重要前提。从模块化视角对钢结构住宅建筑进行受力分析，分析目前常用的钢结构建筑结构的合理性。基于以上情况，本文对基于BIM技术下的装配式建筑设计展开相关研究，希望能够给相关人员提供有价值的参考，为我国建筑工程的建设及发展奠定良好的基础。
关键词：BIM技术；装配式建筑；结构设计；应用
1导言
装配式建筑是不同于传统建筑的一种建筑方式，其设计过程也相对比较复杂，会涉及到众多方面的内容，而BIM技术作为建筑业发展的一个重要技术，现如今已经在建筑工程中得到了越来越广泛的应用，而在结构设计领域，BIM平台的三维构建效果为结构设计提供的便捷性受到了设计行业的认可，在这样的技术平台的支持下，结构设计从业人员开始思考与装配式建筑施工所匹配的BIM平台结构设计的有关措施。本文对基于BIM软件平台下的装配式结构设计的有关问题进行分析。
2装配式建筑的概述
2.1装配式建筑
其一般是在工地上来对预制部品、部件进行装配而构成的建筑。通常情况下，装配式建筑包括装配式钢结构建筑、装配式混凝土建筑、装配式组合结构建筑及装配式木结构建筑等。
2.2装配式建筑的优势
①节约能源和资源。在进行装配式建筑生产过程中，可以降低建筑垃圾量的产生，提高建筑材料的使用效率；②提高劳动生产效率；③减少污染。传统的建筑工程施工往往会产生噪音、扬尘等污染，影响人们的正常工作、生活和学习。而装配式建筑直接在生产车间完成，然后运输到施工现场，大大降低了污染的产生，更好的满足城市发展需求；④提高工程质量。由于大多数的构件都是在工厂严格按照相关规范和标准生产完成，并且在构件出厂前委派专业人员对其质量进行了严格的把关，从而有效提高装配式建筑的整体质量；⑤可实现工业化、信息化的有效结合；⑥催生一些新型产业，有效缓解了目前钢产能过剩的现象。
3以BIM技术为基础的装配式建筑设计
将BIM技术作为基础展开装配式建筑设计中一个非常关键的技术便是对工业化建筑资源库进行建立健全工作，其中包括有相关的机电设备库，土建构件库，部件库以及部品库等，涉及内容非常众多。在BIM模型中包含有非常丰富的各种建筑物的相关设计信息，这样将非常容易生成工业化生产过程中需要的各种构件，部件以及部品的数据表单，例如综合表格，材料表以及门窗表等，借助BIM技术成功的将建筑工程的各个部分分解成标准的形状以及尺寸，从而形成能够定型生产的各种构件，方面人们更好的展开设计工作，生产工作以及施工。在BIM中成功的建立资源库可以包括有家具库，如灯具、洁具、厨卫、桌椅等，预制构件库如窗、门、栏杆、柱、预制板、预制梁等，以及建筑材料库等，针对以BIM技术为基础的装配式建筑设计来讲，上述所讲的全部资源库也被称为BIM族库。
在装配式建筑的设计，生产以及具体施工的整个过程中，借助BIM模型能够让建筑，水暖电以及结构等专业的所有信息实现共享与集成，有效克服传统二维设计中存在的抽象化缺点，让每一个参与工程项目的人员都可以直观并且清晰的了解该项目，从而将工程项目的设计效率以及质量都进行提升。因为BIM设计是将标准构件资源库作为基础，并且通过以BIM为基础的数据链接技术，所有信息在设计，运输，生产，装配以及全过程周期管理可以得到有效并且科学的传递，有效减少数据信息出现错误或者是丢失现象的发生频率，因此BIM数据链接技术已然成为装配式建筑设计产业实现现代化的一个重要手段。
4基于BIM软件下的装配式建筑结构设计要点
4.1基于BIM模型的建筑资源库设计
在进行装配式建筑设计的过程中，应先利用BIM技术建立建筑资源设计库，该环节是保证装配式建筑设计方案顺利进行的重要环节。设计建筑资源库的过程中，应将与建筑设计相关的所有资源进行统一的整合，包括部件库、元件库、土建构件库以及机电设备库等。总之，建筑资源库是包含了非常多内容的比较庞大的资源库，为建筑方案设计提供有效的参考。同时，正是由于建筑资源库的数据量庞大，传统的管理方式难以满足现实需求，而利用BIM技术，就能够高效地对所有相关信息进行管理，有层次、有次序地管理各种部品、建筑部件以及构件，将这些资源统一记录在数据表单上，并据此制作材料表、门窗表以及其他资源的综合表格，方便施工过程中对其的有效管理。此外，利用BIM技术，能够将每一个施工环节进行分解，再根据分解的每一部分所需的形状、尺寸以及质量等因素，生产适量的部件，有效促进生产及施工，提高施工质量及效率。
4.2埋件布置
在进行装配式建筑设计中过程中，一般会根据根据拆分细则来对预制构件埋件进行针对性的编辑，该过程中通常可以选择包含有埋件的内嵌族，以提高埋件布置的效率，但是对于梁、板中的钢筋吊钩环，还需要按照要求来开展吊钩形状的设计。通常情况下，预制柱上埋件可以根据需求构建针对性的预制柱族布置，并调整钢板的高度、预制柱的墙-柱连接处为实例参数，然后对其实施参数化的调整，该过程可以把参数关联设置为全局参数，并在全局参数条件下来对预制墙板连接件的高度进行设置，这样就可以对柱上连接件的高度进行相应的调整。梁上吊钩可以对Dynamo（可视参数化插件）中的点进行调用和平移来构建吊钩形状多段线，从而获取吊钩钢筋，明确吊钩在梁上的相关位置参数，这样就可以实现梁上吊钩布置。
4.3在施工图设计时期和BIM技术的协同设计
在进行施工图制定阶段需要将初步设计并且确定下来的技术路线作为基础对其展开进一步的深化设计。各专业需要和构件厂，装饰装修厂，建筑部品厂等其他上下游厂展开有效的配合，以BIM技术数据平台作为基础做好深化设计以及构件组合工作，为人们提供可在构件加工厂进行加工的预制构件尺寸控制图，做好构件的连接点以及预留预埋设计工作。和现浇结构进行比较，可以发现装配式结构同时还需要以建筑工程设计文件编制深度规定作为基础，进行连接节点构造详图，墙板变好索引图以尺寸控制图等多种数据图的构建。另外，建筑师也需要在认真履行自己的工作，协助结构专业将预制构件的实际加工图设计工作做好，保证预制构件可以真正的符合建筑设计意图。
4.4BIM构件的拆分设计
在利用BIM技术进行装配式建筑设计过程中，考虑到设计深度这一因素，在设计施工流程图时，主要考虑的施工环节包括楼板结构、墙体结构等方面，并将其形成一个完整的个体。而在进行深入设计的过程中，需要将以上设计环节进行拆分，将连续的模型或构件一一分开，使其形成独立的部分，再对这些独立的部分进行全面的分析，计算出该部分需要的构件数量、质量标准等其他方面，再进行构件的生产及加工。需要注意的是，在进行构件拆分的过程中，应符合国家规定的相关标准以及工厂的生产设计要求进行确定，尽量减少制造构件的种类，方便工厂进行构件的大批量生产及加工。当制定好构件的拆分方案后，可直接利用BIM技术建立三维构件模型，使原来整体的构件设计模型，拆分为不同的构件连接部分。
结束语
综上所述，BIM技术在促进建筑产业化发展方面发挥着非常重要的作用，对基于BIM技术下的装配式建筑设计展开研究，对优化建筑设计理念、创新建筑施工管理理念以及推动建筑行业的转型及发展起到促进的作用。相信通过研究的不断深入，我国建筑行业的发展水平定会不断提高，为我国经济社会的建设及发展奠定良好的基础。
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