導(dǎo)語(yǔ)：變電站鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:從傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)理念出發(fā)，分析當(dāng)前三維數(shù)字化設(shè)計(jì)研究成果、三維設(shè)計(jì)軟件開發(fā)情況以及電力行業(yè)在二次深化設(shè)計(jì)方面所做的工作。為提高三維建模效率與出圖質(zhì)量，從電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)實(shí)際出發(fā)，提出基于BIM的鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)理念、原則，并得出實(shí)現(xiàn)“模型為主、圖紙為輔”的鋼結(jié)構(gòu)變電站設(shè)計(jì)新模式是可行的結(jié)論。

關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)，變電站，二次深化設(shè)計(jì)

1概述

謝國(guó)昂等編著的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)深化設(shè)計(jì)與詳圖表達(dá)》［1］介紹了傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容，指出鋼結(jié)構(gòu)施工安裝前在工廠加工的特殊性以及構(gòu)件加工精度要求高，需要大量的工廠二次深化圖紙。國(guó)家電網(wǎng)有限公司對(duì)輸變電工程的三維建模深度、交付標(biāo)準(zhǔn)等作了規(guī)定。中鐵四局采用TEKLA軟件提高深化效率，解決鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)加工的問題。PKPM軟件公司設(shè)置了PKPM-BIM協(xié)同平臺(tái)，開發(fā)了“PKPM轉(zhuǎn)TEKLA”接口軟件，實(shí)現(xiàn)了PKPMSTS和PS模型完整正確地導(dǎo)出到TEKLA中的功能。2019年由中電聯(lián)組織的“2019輸變電工程三維設(shè)計(jì)發(fā)展論壇”上，華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院、三維設(shè)計(jì)軟件公司、江蘇電力院等分享了各自的三維開發(fā)與應(yīng)用成果，雖然成果豐碩，但在三維設(shè)計(jì)應(yīng)用方面尤其是正向化設(shè)計(jì)方面尚未取得革命性成果。電力設(shè)計(jì)院已進(jìn)入三維數(shù)字化設(shè)計(jì)階段，但是相關(guān)的二次開發(fā)軟件尚未形成規(guī)模，設(shè)計(jì)院傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式尚未根本轉(zhuǎn)變?；诖耍瑥碾娏υO(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)實(shí)際出發(fā)，提出基于BIM的鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)理念、原則、方向。

2基于BIM的鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)理念、原則、方向

2．1基于BIM的鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)理念。鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)可以分為兩種模式，傳統(tǒng)二次深化設(shè)計(jì)模式與基于三維設(shè)計(jì)的二次深化模式。前者是設(shè)計(jì)院施工圖設(shè)計(jì)、廠家深化加工、施工安裝的模式，深化由廠家完成。后者是電力設(shè)計(jì)院廣泛應(yīng)用BIM進(jìn)行三維設(shè)計(jì)發(fā)展的必然，其本質(zhì)是設(shè)計(jì)院采用BIM進(jìn)行三維建模、計(jì)算、出圖，依托BIM進(jìn)行三維協(xié)同設(shè)計(jì)，并進(jìn)行三維交付的一個(gè)過(guò)程。從電力設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)傳統(tǒng)看，電力設(shè)計(jì)院與加工車間沒有直接關(guān)系，這與各自在設(shè)計(jì)生產(chǎn)中的角色有關(guān);兩者又是有聯(lián)系的，施工圖設(shè)計(jì)深度需要滿足鋼結(jié)構(gòu)制圖與表示方法方面的要求便于廠家識(shí)圖，而廠家則可以將加工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問題反饋給施工圖設(shè)計(jì)方，使設(shè)計(jì)方能夠在設(shè)計(jì)過(guò)程中更加注重施工圖實(shí)現(xiàn)的可行性和便利性。在基于BIM的鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)中，電力設(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可以向傳統(tǒng)二次深化設(shè)計(jì)進(jìn)行有限的延伸，但不能延伸到替代生產(chǎn)廠家的本質(zhì)工作上去。2．2基于BIM的鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)原則。基于2．1節(jié)，從提高建模效率與出圖質(zhì)量出發(fā)，提出基于BIM的鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)原則。1)適度精細(xì)化建模原則。向廠家進(jìn)行的二次深化設(shè)計(jì)有限延伸，基于此原則對(duì)鋼結(jié)構(gòu)各實(shí)體進(jìn)行分類，確定建模深度。比如在施工圖建模階段，鋼筋桁架樓承板內(nèi)的鋼筋不必強(qiáng)調(diào)彎鉤的長(zhǎng)度等細(xì)節(jié)，相應(yīng)細(xì)節(jié)通過(guò)相應(yīng)圖集反映即可。2)模型深度遞進(jìn)原則。不同的設(shè)計(jì)階段建立不同深度的模型。比如在初設(shè)階段，地下室混凝土部分不進(jìn)行配筋，地上鋼結(jié)構(gòu)不進(jìn)行螺栓及相應(yīng)節(jié)點(diǎn)板的建模;不用強(qiáng)調(diào)暖通等專業(yè)小孔、埋件的精確定位。3)設(shè)計(jì)院傳統(tǒng)深化與BIM結(jié)合原則。將電力設(shè)計(jì)院已經(jīng)進(jìn)行相關(guān)傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容，如梁柱截面、梁柱分段、梁柱節(jié)點(diǎn)、柱腳節(jié)點(diǎn)、內(nèi)外墻墻板、檐溝、女兒墻等內(nèi)容，進(jìn)行相應(yīng)族的參數(shù)化建模。根據(jù)需要不斷拓展新的族。4)三維模型出圖與CAD說(shuō)明并重原則。過(guò)渡階段，三維模型出圖與CAD說(shuō)明并重，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化三維模型指導(dǎo)加工與施工的狀態(tài)。初設(shè)階段模型較粗，出圖后干預(yù)相應(yīng)較少且容易;施工圖階段，模型精細(xì)，出圖的細(xì)節(jié)較多，需要干預(yù)內(nèi)容較多，難度較大，但是CAD配合解釋的內(nèi)容較少，如鋼結(jié)構(gòu)模型中梁柱節(jié)點(diǎn)連接較細(xì)時(shí)，在三維平面出圖后該節(jié)點(diǎn)在平面上的表示就較復(fù)雜，會(huì)出現(xiàn)不同標(biāo)高的構(gòu)件在水平面上的投影相互覆蓋，并且很難通過(guò)實(shí)虛線進(jìn)行表達(dá)，而該節(jié)點(diǎn)在傳統(tǒng)CAD平面圖上表達(dá)是通過(guò)節(jié)點(diǎn)詳圖(三視圖)來(lái)表達(dá)的。2．3基于BIM的鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)方向。與設(shè)計(jì)院相關(guān)的主要干系人是加工廠和施工方，鋼結(jié)構(gòu)加工廠的工作是依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用TEKLA進(jìn)行建模深化并生成零件圖，目前TEKLA在深化建模方面成熟，而鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用的PKPM軟件目前可以直接接口TEKLA軟件;施工方依據(jù)三維模型及圖紙進(jìn)行地上鋼結(jié)構(gòu)的吊裝、安裝。立足設(shè)計(jì)院本身，鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)應(yīng)從方案、可研、初設(shè)、施工圖整體考慮，著手實(shí)現(xiàn)以BIM(如REVIT平臺(tái))建模為中心，計(jì)算(結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件)作為前處理，協(xié)同和出圖為后處理的深化方向，如圖1所示。建立模型細(xì)致到一定程度時(shí)，含設(shè)計(jì)在內(nèi)的各相關(guān)方應(yīng)該從理念上進(jìn)行轉(zhuǎn)變，即設(shè)計(jì)將三維模型提供給業(yè)主，業(yè)主將模型提供給加工廠，加工廠通過(guò)三維模型完全可以實(shí)現(xiàn)深化加工的需求;對(duì)于施工方，上部結(jié)構(gòu)施工工作是吊裝、安裝，當(dāng)通過(guò)業(yè)主提供施工方的深化階段三維模型時(shí)，施工方通過(guò)三維模型(輔以施工模擬)進(jìn)行吊裝安裝將會(huì)更形象，更便利，具體如圖2所示。設(shè)計(jì)院（施工圖模型+細(xì)部三維模擬）業(yè)主（EPC）廠家（施工圖模型-深化設(shè)計(jì)模型）施工方（深化設(shè)計(jì)模型+細(xì)部施工模型）圖2三維設(shè)計(jì)深化施工圖圖2關(guān)系為打造“模型為主、圖紙為輔”的鋼結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)加工、鋼結(jié)構(gòu)安裝新模式提供了基礎(chǔ)。由此，相對(duì)傳統(tǒng)二維出圖，模型建立的越細(xì)，越不需要出圖，而只需要提供模型、設(shè)計(jì)說(shuō)明、工程量表以及必要的在2．2節(jié)原則1)，2)中沒有明確的其他內(nèi)容。

3結(jié)語(yǔ)

從傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)出發(fā)，分析當(dāng)前三維數(shù)字化理論研究成果、相關(guān)三維設(shè)計(jì)軟件開發(fā)情況以及業(yè)內(nèi)外設(shè)計(jì)院在二次深化方面所做的工作，為提高建模效率與過(guò)渡階段的出圖質(zhì)量，從電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)實(shí)際出發(fā)，提出基于BIM的鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計(jì)理念原則，并提出“模型為主、圖紙為輔”的鋼結(jié)構(gòu)變電站模型設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)加工、鋼結(jié)構(gòu)安裝新模式。

參考文獻(xiàn):

［1］謝國(guó)昂，王松濤．鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)深化及詳圖表達(dá)［M］．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010．

作者:胡鵬飛 陳軒 劉偉亮 宗鋒 單位:上海電力設(shè)計(jì)院有限公司