北海腾飞花园效果图
应用背景
对于钢筋复杂节点而言,方案的设计与尺寸的细化是必不可少的环节,一般由施工单位自行完成,以传统方式进行深化设计时,设计者也必须结合空间关系,深化平面细节反射在平面图纸上,最大限度地精确图纸尺寸,材料交接,内部结构关系,细部尺寸等内容更需要详尽表达。正因如此,这一环节需要耗费大量的工作,且经过交底后依然可能受限于施工工艺、施工顺序等因素而无法顺利施工。
想要规避传统深化设计中的问题,就要协调设计阶段和施工阶段信息资源的一致性,BIM的信息集成特性可以化解这一矛盾,对于设计的特殊需求能够更深入地表现细节。另外,能够利用三维模型进行施工方案模拟,对工艺、现场、进度、施工难点进行预判与预处理,从而实现对施工过程中的控制,提高项目的综合效益。
应用意义
随着基于BIM的可视化技术的出现,空间造型设计和施工方案规划等有了强有力的技术支持,应用也越来越广泛。复杂节点这类模型如果只用二维图纸的方式来表现,对于设计和施工都是一种限制,不能和工程实际对接,而且对于之后施工方案的规划和选取也有更大的难度。通过关键节点CAD平面图和利用 BIM的可视化图对比,可以发现一个比较简单的节点都要用几部分二维图纸表现,而用BIM一个三维模型就可以清晰表现。
应用思路
综合结构设计人员意见,根据图纸和16G图集分别建立柱、梁、板钢筋模型——根据现场施工情况,和施工员进行沟通,确定调整规则——在模型中对钢筋位置进行调整——验证钢筋摆放规则可行性,编入《钢筋工程技术交底方法》。
模型建立
本样例选择在车库一期51轴与U轴交汇点。如表格所示,在不考虑碰撞的情况下,钢筋的形状、位置和长度均按照16G101-1进行绘制。
确定调整规则
将初始模型组合在一起,寻找碰撞和不符合现场习惯的钢筋,遵循板让梁、梁让柱的思路,和现场施工人员初步确定钢筋调整规则。
调整钢筋
根据钢筋调整规则对钢筋进行修改,先对梁,板这种自身钢筋有碰撞的进行修改,然后综合在对节点进行调整。
自身钢筋碰撞调整示例:
节点处在自身碰撞调整完后进行更多的考虑,比如主次梁交汇处,主梁要接收到次梁传递来的力,一般要求主梁的钢筋在次梁下部。
在案例中,节点处上部采用16G101-1P85页中的屋面框架梁WKL纵向钢筋构造做法,共有主梁上部筋两排,次梁上部筋两排,经过讨论,排布方式如下:第一排钢筋:次梁上部筋第一排,位置:距板max{板保护层厚度+板上部纵筋直筋+板上部横筋直筋,梁保护层厚度};第二排钢筋:主梁上部筋第一排,位置:第一排钢筋之下,紧贴第一排钢筋;第三排钢筋:次梁上部筋第二排,位置:第二排钢筋之下,紧贴第二排钢筋;第四排钢筋:主梁上部筋第二排,位置:第三排钢筋之下,紧贴第三排钢筋。
再来讨论一下下部节点的解决方案:节点处下部,工地上普遍采用16G101-1P85页中的屋面框架梁WKL纵向钢筋构造做法,但其实这是不科学的,由于下部筋在支座处的锚固长度超过了支座的宽度,出现下部筋直锚到另一跨梁的情况。选择顶层中间节点梁下部筋在节点外搭接更为合适,不过现场没有这么做,这里就不再进行过多讨论。使用节点处直锚的排布思路如下:下部同样有四排钢筋,分别为主梁左跨下部筋,主梁右跨下部筋,次梁左跨下部筋,次梁右跨下部筋。从梁底表面下往上分别为:梁钢筋保护层厚度,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。有一个需要注意的地方是,同一跨的下部筋,尽量放在同一排。
调整好可做到钢筋无碰撞,但注意:调整的目的是为了确定钢筋调整规则是否可行,以及调整后是否方便钢筋绑扎后的混凝土浇筑和振捣工作,尽量追求现场施工的可操作性,不要为了无碰撞而无碰撞。
整理调整规则
整理调整后验证可行的规则,并将其整理并入《钢筋工程技术交底方法》,对钢筋放置顺序和钢筋放置位置进行优化。