北海騰飛花園效果圖
應用背景
對于鋼筋復雜節點而言,方案的設計與尺寸的細化是必不可少的環節,一般由施工單位自行完成,以傳統方式進行深化設計時,設計者也必須結合空間關系,深化平面細節反射在平面圖紙上,最大限度地精確圖紙尺寸,材料交接,內部結構關系,細部尺寸等內容更需要詳盡表達。正因如此,這一環節需要耗費大量的工作,且經過交底后依然可能受限于施工工藝、施工順序等因素而無法順利施工。
想要規避傳統深化設計中的問題,就要協調設計階段和施工階段信息資源的一致性,BIM的信息集成特性可以化解這一矛盾,對于設計的特殊需求能夠更深入地表現細節。另外,能夠利用三維模型進行施工方案模擬,對工藝、現場、進度、施工難點進行預判與預處理,從而實現對施工過程中的控制,提高項目的綜合效益。
應用意義
隨著基于BIM的可視化技術的出現,空間造型設計和施工方案規劃等有了強有力的技術支持,應用也越來越廣泛。復雜節點這類模型如果只用二維圖紙的方式來表現,對于設計和施工都是一種限制,不能和工程實際對接,而且對于之后施工方案的規劃和選取也有更大的難度。通過關鍵節點CAD平面圖和利用 BIM的可視化圖對比,可以發現一個比較簡單的節點都要用幾部分二維圖紙表現,而用BIM一個三維模型就可以清晰表現。
應用思路
綜合結構設計人員意見,根據圖紙和16G圖集分別建立柱、梁、板鋼筋模型——根據現場施工情況,和施工員進行溝通,確定調整規則——在模型中對鋼筋位置進行調整——驗證鋼筋擺放規則可行性,編入《鋼筋工程技術交底方法》。
模型建立
本樣例選擇在車庫一期51軸與U軸交匯點。如表格所示,在不考慮碰撞的情況下,鋼筋的形狀、位置和長度均按照16G101-1進行繪制。
確定調整規則
將初始模型組合在一起,尋找碰撞和不符合現場習慣的鋼筋,遵循板讓梁、梁讓柱的思路,和現場施工人員初步確定鋼筋調整規則。
調整鋼筋
根據鋼筋調整規則對鋼筋進行修改,先對梁,板這種自身鋼筋有碰撞的進行修改,然后綜合在對節點進行調整。
自身鋼筋碰撞調整示例:
節點處在自身碰撞調整完后進行更多的考慮,比如主次梁交匯處,主梁要接收到次梁傳遞來的力,一般要求主梁的鋼筋在次梁下部。
在案例中,節點處上部采用16G101-1P85頁中的屋面框架梁WKL縱向鋼筋構造做法,共有主梁上部筋兩排,次梁上部筋兩排,經過討論,排布方式如下:第一排鋼筋:次梁上部筋第一排,位置:距板max{板保護層厚度+板上部縱筋直筋+板上部橫筋直筋,梁保護層厚度};第二排鋼筋:主梁上部筋第一排,位置:第一排鋼筋之下,緊貼第一排鋼筋;第三排鋼筋:次梁上部筋第二排,位置:第二排鋼筋之下,緊貼第二排鋼筋;第四排鋼筋:主梁上部筋第二排,位置:第三排鋼筋之下,緊貼第三排鋼筋。
再來討論一下下部節點的解決方案:節點處下部,工地上普遍采用16G101-1P85頁中的屋面框架梁WKL縱向鋼筋構造做法,但其實這是不科學的,由于下部筋在支座處的錨固長度超過了支座的寬度,出現下部筋直錨到另一跨梁的情況。選擇頂層中間節點梁下部筋在節點外搭接更為合適,不過現場沒有這么做,這里就不再進行過多討論。使用節點處直錨的排布思路如下:下部同樣有四排鋼筋,分別為主梁左跨下部筋,主梁右跨下部筋,次梁左跨下部筋,次梁右跨下部筋。從梁底表面下往上分別為:梁鋼筋保護層厚度,主梁左/右跨下部筋、主梁左/右跨下部筋,次梁左/右跨下部筋、次梁左/右跨下部筋。有一個需要注意的地方是,同一跨的下部筋,盡量放在同一排。
調整好可做到鋼筋無碰撞,但注意:調整的目的是為了確定鋼筋調整規則是否可行,以及調整后是否方便鋼筋綁扎后的混凝土澆筑和振搗工作,盡量追求現場施工的可操作性,不要為了無碰撞而無碰撞。
整理調整規則
整理調整后驗證可行的規則,并將其整理并入《鋼筋工程技術交底方法》,對鋼筋放置順序和鋼筋放置位置進行優化。