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bim毕业设计

本科毕业设计

题目：

基于BIM的幸福小区住宅楼

建模及计价—2至4层

学院:

管理学院

专业:

工程管理

学号:

学生姓名:

指导教师:

日期:

二○一七年六月

摘要

随着建筑行业各项技术的不断进步,我国十二五规划将建筑信息模型技术写入建筑信息化建设发展纲要,可见BIM技术的发展和应用对工程管理的重要性。

BIM代表了信息技术在建筑业中应用的新方向,BIM技术可以消除可能导致工期拖延的设计隐患,提高项目实施中的管理效率,保证项目工程进度,控制工程成本,实现工程项目精细化管理。

本次设计采用案例分析法，以BIM系列软件中的斯维尔相关软件为基础，根据图纸建立一个立体的三维模型，包括土建、装饰以及钢筋部分，然后利用三维模型输出的工程量对该工程进行造价计算。

通过对BIM斯维尔相关软件的操作，了解BIM技术的内涵，加强识图以及编制招标控制价的能力。

在毕业设计过程之中，小组成员团结协作，顺利完成了对图纸的三维建模以及计价，更完成该项目投标报价书的编制。

随着社会信息化程度的不断加深，工程造价管理的信息化已成必然趋势。

在信息调整膨胀的今天，工程造价越来越依赖计算机手段，其竞争从某种意义上讲已成为信息战，现有计价模式难以实现信息化趋势，因此BIM必将是未来建筑业发展的趋势。

关键词：

BIM；斯维尔软件；斯维尔建模；斯维尔计价

Abstract

Withthecontinuousprogressofthetechnologyintheconstructionindustry,China'ssecondFive-YearPlantobuildtheconstructioninformationmodeltechnologyintothebuildinginformationconstructionanddevelopmentoftheoutline,wecanseethedevelopmentandapplicationofBIMtechnologyimportanceofprojectmanagement.BIMrepresentsthenewdirectionofapplicationofinformationtechnologyintheconstructionindustry.BIMtechnologycaneliminatethedesignhiddendangersthatmayleadtothedelayofconstructionperiod,improvethemanagementefficiencyintheprojectimplementation,ensuretheprojectprogress,controltheprojectcostandrealizethefinemanagementoftheproject.

Thisdesignisbasedonthecaseanalysismethod,basedontheSagesoftwareintheBIMseriessoftware,accordingtothedrawingstoestablishathree-dimensionalthree-dimensionalmodel,includingcivil,decorationandsteelparts,andthenusethethree-dimensionalmodeloutputoftheprojectontheprojectCostcalculation.ThroughtheoperationofBIM-relatedsoftware,wecanunderstandtheconnotationofBIMtechnology,strengthentheabilityofmappingandtheabilitytopreparetendercontrolprice.Intheprocessofgraduationdesign,teammembersworktogethertosuccessfullycompletethethree-dimensionalmodelingofdrawingsandpricing,butalsotocompletetheprojecttenderofferbook.

Withthedeepeningofthedegreeofsocialinformation,engineeringcostmanagementinformationhasbecomeaninevitabletrend.Intheinformationadjustmentexpansiontoday,theprojectcostmoreandmoredependentoncomputermeans,itscompetitioninasensehasbecomeinformationwarfare,theexistingpricingmodelisdifficulttoachieveinformationtrends,soBIMwillbethefuturedevelopmenttrendoftheconstructionindustry.

Keywords:

BIM;Thswaresoftware;Thswaremodeling;Thswarepricing

1绪论

近年来，BIM技术异军突起，在建筑业掀起一场革命式的潮流。

到目前为止，非常多有长远眼光的国内的设计单位、规模巨大的施工企业以及房地产企业都开始相继设立BIM工作室，用BIM技术对施工中遇到的技术难题进行攻克[1]，在增加自身管理水平的同时达到提升竞争力的目的。

而且为了推动BIM的发展，中华人民共和国住房和城乡建设部发表了类似于《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》的相关文件来鼓励企业大力发展BIM技术。

1.1选题的背景及意义

BIM技术的实行不仅可以使企业对项目的集中管理和精细化管理的目标得以实现，还让项目的各个参与者合作的方式得以改进[2]。

特别是对于乙方，即施工单位来说，BIM技术是通过建立一个三维模型来实现对真实的施工过程的模拟，从而能够在很早的时候甚至是项目刚开始的时候预见到项目在后期运行过程中可能遇到的多种问题，这样施工团队就可以提前采取措施，避免了工期拖延。

BIM是与大数据相连接的，它可以利用这些数据对施工的相关文件进行优化，从而实现资源的最合理分配，因此它贯穿于建筑的全过程，可以对它的管理产生很好的促进作用[3]。

由于我国近年来的工程向着“高、精、尖”发展，传统的施工管理已越来越显得不足，而BIM技术的出现无疑是一剂良药，不仅对施工过程，甚至是对建筑物的全寿命周期都产生了巨大的良性影响。

在这个互联网每天都在更新的时代，大数据已经是一种趋势，而跟大数据相联系的BIM技术必将成为建筑领域最先进的技术，作为工程人要想与时俱进，就必须承认BIM的地位，对BIM技术进行研究，在推动BIM发展的同时也推动本专业的进步。

1.2国内外研究现状

BIM诞生于1975年，由美国乔治亚理工大学教授块伊士曼提出，因此美国也是最早开始对BIM进行研究的国家，它现在的技术水平在世界也是处于前列的。

对于BIM技术的使用也是相当成熟，有着许多的BIM协会，也出台了许多的BIM标准[4]。

新加坡从2011年开始在建筑业推广BIM，更是为此建立了很多示范项目。

甚至他们强制规定一些建筑规模超过一定界限的工程必须提交BIM模型。

而且，为了促进BIM在新加坡的发展，他们还鼓励大学新建BIM课程，为学生提供相关的培训。

国内最开始接触到BIM早在2004年，但是它真正开始在中国推广是在中国的“十一五”期间。

在国家政策的鼓励之下，国内一些企业才开始积极响应，都开始设立BIM研究的团队，对BIM进行深入的研究[5]。

而且近些年国内一些大型工程，诸如武汉绿地606项目都开始使用BIM来控制工程的全寿命周期[6]，甚至某些地方政府强制某些大工程一定要建立BIM模型。

1.3选题的内容和方法

本次设计的内容主要是BIM技术在本专业，即工程管理专业的具体应用。

通过对BIM斯维尔相关软件的操作，让了解BIM技术的内涵[7]，加强识图以及编制招标控制价的能力。

本次设计采用案例分析法，以BIM系列软件中的斯维尔相关软件为基础[8]，根据图纸建立一个立体的三维模型，包括土建、装饰以及钢筋部分，然后利用三维模型输出的工程量对该工程进行造价计算。

2BIM造价相关软件概述

2.1常见BIM软件

按照功能，常见的BIM软件可以分为三类：

（1）用于绘图的BIM软件，其中的代表为Revit和Magicad

（2）与专业内容相关的BIM软件，以造价行业为例，在国内主要有鲁班、斯维尔还有广联达三类，然后它们旗下还有各种专攻不同专业的的造价软件。

比如土建方面，斯维尔有THS-3DA，广联达有GCL，鲁班有LubanArchitecture。

（3）用于管理的BIM软件，国内的代表是BIM5D，国外则是以Archibus为代表。

本次毕设主要采用的是斯维尔的BIM软件，正如上面提到的，在造价方面中国还有鲁班和广联达。

它们的工作原理跟斯维尔基本类似，但是操作平台不一样。

广联达跟鲁班拥有自己独立的操作平台，而斯维尔则是依托于CAD平台上的。

因此，它们的操作界面很大的区别，操作体验也是各有不同。

2.2斯维尔相关软件

2.2.1斯维尔uniBIMforCAD

斯维尔uniBIM是一个工程量计量的软件，综合了土建和安装的全部内容，用户可以在它的界面里自行进行三维建模，然后进行工程量汇总就可以得到工程量。

而且它还能挂接清单和定额的做法，以及设置计算规则，自行进行构件扣减。

2.2.2斯维尔THS-3DA

斯维尔THS-3DA也是一个计算工程量的软件，实现的方式也是三维建模，计量方式也是大同小异，但是它与斯维尔uniBIMforCAD的不同之处在于，该软件没有安装部分建模的功能，多一个钢筋布置的功能。

2.2.3清单计价2014

斯维尔清单计价软件的侧重点在于计价，它是一个很完善的平台，包含了国标清单以及全国各区域的定额，系统自动提供工程的人材机，还有清单做法库。

软件还可以保存工作的经验数据，操作人员可以日后按照自己的需求调出。

3幸福小区住宅楼2至4层建模

3.1工程概况

该工程名称为幸福小区住宅楼，总建筑面积为2630.60平方米，工程占地面积为498.37平方米，基础为筏板基础。

本工程屋面防水与耐火等级均为2级，土壤的类别是一、二类土，采用人工开挖，按照设计说明中的深度进行挖土，放坡坡度等均按照定额进行。

该工程的建筑单位已经完成了对现场的场地平整，并且完成了通电、通水、通讯、通路、通气的工作，定额选用湖南14版。

若未得到原设计单位或者与原设计单位相同资质的单位认可，该建筑的用途不能够改变。

抗震设防及荷载参数参见表3.1：

表3.1抗震及荷载参数表

设防类别

设防烈度

设计地震分组

基本地震加速度

基本风压

地面粗糙度

基本雪压

丙类

六度

一组

0.05g

0.45KN/㎡

B类

0.35KN/㎡

设计参数见表3.2：

表3.2设计参数表

结构类型

结构体系

层数

设计使用年限

安全等级

抗震等级

基础设计等级

钢筋混凝土

框架

5层

50年

2级

4级

丙级

该工程建模只涉及土建及初步装修，若要进行细部装修则需另行设计。

3.2工程说明

施工场地的土方的运输距离按照50m来计量。

使用普通木模板。

混凝土选用商砼，浇捣的方式可自己选择。

钢筋按11G101-1、2、3标准图集选用。

装饰按设计内容计算。

做方案的时候环境默认为开阔环境，不考虑复杂的环境和二次运输的影响。

本工程的预留孔洞及预埋件必须严格按照图纸顺序施工，并且施工过程中应当予以加固。

本工程的门窗均交由承包商定做，价格由业主另行给出。

本工程采用《GB50500-2013建设工程工程量清单计价规范》[9]以及《2014版湖南省工程安装消耗量预算定额》[10]。

3.3土建钢筋及装饰建模

3.3.1工程设置

双击打开斯维尔THS-3DA软件，会弹出一个对话框，如图3.1所示：

图3.1新建工程

在点击新建工程之后输入工程名称之后点击确定就会出现工程设置的界面，如图3.2：

图3.2选择清单定额

由于本工程规定采用湖南14版定额，所以应该选择湖南14定额，清单采用国标清单。

然后进行楼层设置，这个工程的室内和室外的高度差值是150mm，地层层高为3.7m，二三四五层高是2.9m，机房层高5m，基础标高是-1.7m，则楼层设置如图3.3：

图3.3楼层设置

接着设置结构说明，对于本工程来说，其他设置基本上可以默认，主要是修改混凝土材料的设置，设置依据是表3.3：

表3.3构件强度表

部位或

构件

基础梁

基础垫层

框架柱（基础及一层）

框架柱（二层及以上）

梁板

过梁构造柱圈梁

强度

C25

C15

C30

C25

C25

C25

设置后的结果如图3.4：

图3.4构件强度

点击下一步，进行建筑说明设置，最主要的是砌体材料的设置，设置依据也是工程说明。

然后是工程特征，其中蓝色标识处是一定要修改的，其他地方可以自行选择修改与否。

最后要选择钢筋标准，按照说明里面的要求，应当勾选11系平法规则，如图3.5，也可以进行钢筋选项的设置，但是这个设置一般来说刚开始是默认，若有需要可以再另行修改。

图3.5钢筋标准选用

3.3.2建立轴网

轴网是建模的标尺，主要构件的准确定位都是建立在轴网的基础之上的。

所以在工程设置完成之后的第一步就需要建立轴网，由于结构施工图中轴网是直线型，那么就在软件左边的工具栏，点击轴网，然后选择直线轴网，如图3.6：

图3.6新建轴网

接着就只需要按照施工图中的开间和进深依次点选正确的开间或者进深数以及轴距，确认好后点击“追加”按钮，然后在“轴号”上按照图纸改成正确的轴号。

一步步的这样做就可以建成轴网，如果轴网的角度或者两个轴线之间的夹角与默认的不同，可以上图对话框的角度功能里面修改。

在绘制本工程的轴网时值得注意的一点是有几个的轴号是类似于1/1的，这与普通轴号不同。

在做完上述步骤之后，点击确定即可生成轴网，如图3.7：

图3.7建成轴网图

3.3.3柱建模

3.3.3.1手动建立

建立柱，首先需要新建不同的柱构件，具体步骤是点击柱体，然后选择新建，弹出右边的对话框，根据柱网图定义柱子的类型、混凝土强度、截面尺寸以及高度等信息，如图3.8：

图3.8定义柱

定义完所有柱子之后，然后点击布置，按照它在轴网的位置进行布置，值得注意的是，因为软件开启了对象捕捉的，所以捕捉点一般是型心，可能跟该柱子的准确位置有一定区别，这个时候就可以选中该柱子，点击右键，选择偏心编辑，就可以顺利的布置柱子的正确位置。

还必须注意的一点是该工程不止有框架柱，还有构造柱，而这些柱子在柱网平面图中是不会有的，需要在设计说明或者其他各层的结构途中寻找，这个地方很容易遗漏，需要特别注意。

柱子布置完之后，可以查询其属性，看定义是否有错，若有，可以在上面直接修改，具体流程是：

先选择属性查询功能，然后再选中需要想要检查的构件，点击右键，然后就会出现一个界面，如图3.9，而且此功能可以查询所有的图元构件属性。

图3.9查看属性

接着进行柱子钢筋的布置，具体步骤是，首先选择想要设置钢筋的柱体，然后点击钢筋布置，或者直接右键钢筋布置，出现新的界面，如图3.10：

图3.10柱筋布置

首先是需要对钢筋布置信息进行修改，以图3.11中柱子为例。

图3.11柱配筋

根据图示信息，这根柱子的箍筋均为A8@100/200，角筋跟边筋均为C16，所以在设置的时候需要将外箍的信息改成A8@100/200，若是内箍跟拉筋标注不一样，则需要取消其勾选状态，才能修改。

改完信息之后就需要将钢筋画上去，首先是设置角筋，只需点击“自动布置角筋”，它就会自动生成，如图3.12，然后点击箍筋，选择“多边形箍筋，以纵筋定位”，按照箍筋的图形画出箍筋，如图3.13：

图3.12角筋布置

图3.13箍筋布置

值得注意的是有的柱子有边筋，同样的点选边筋即可，而且多次点击生成的边筋是将所在边等分的。

柱子钢筋的布置是名称成组一起布置的，即在布置完比如一根KZ1之后，所有名为KZ1的柱子都会自动被布置上相同的钢筋。

如果对布置的钢筋有疑虑想要检查钢筋的布置情况，就可以使用钢筋三维功能，具体步骤是点击钢筋三维，选择构件以及要显示的钢筋之后，点击选择构件，然后选中需要显示钢筋的构件即可显示出如图3.14的钢筋三维图。

图3.14柱筋三维

3.3.3.2自动识别

自动识别首先需要导入图纸，具体步骤是找到“导入图纸”按钮，点击就会出现对话框，然后在电脑上选择柱网所在的cad图纸，点击确定导入，如图3.15：

图3.15导CAD图

由于导入的图纸是一个整体，直接识别会出现错误，所以首先要对图纸进行分解，如图3.16，具体步骤是点击分解图纸，框选图纸，点击右键即可。

图3.16分解图纸

接着就要进行钢筋描述转换，选中钢筋文字后，点击转换即可，然后就需要依次先将边线提取出来，接着提取标注，最后再选择自动识别就完成了，如图3.17，识别也有其他方式的，例如点选识别或者框选识别，这样虽然效率没有自动识别高，但是正确了比自动识别要高。

图3.17钢筋描述转换

如果图纸很标准的情况下，柱子是可以直接很准确的识别出来的，但是若是图纸不标准，识别的时候很容易出现错误，在这种情况下就需要手动布置了。

自动识别完成以后同样需要进行钢筋布置，步骤同上。

而且由于2、3、4层的柱子除了钢筋不一样以外，可以采用“拷贝楼层”命令直接将二层的柱子直接复制到三四层，如图3.18：

图3.18拷贝楼层

若是不同楼层之间的柱子的钢筋做法是一样的，就可以勾选下面的复制钢筋的做法，如果做法不一样，就可以不勾选这个选项，改为在其他楼层重新布置。

柱子布置完成后的效果图如图3.19，流程是先点击多层组合，然后选择楼层和构件，最后点击应用显示，就可以显示出布置好的柱子。

图3.19柱模型

3.3.4梁建模

3.3.4.1手动建立

梁的建模跟柱的步骤差不多，首先也是需要定义构件，但是由于梁的截面不是规则的，所以在定义的时候，可以选择“截面形状”，选择合适的形状再进行编辑，如图3.20，若是有不规则的截面，还可以新增截面形状。

图3.20梁定义

同样定义完梁之后，按照其在轴网上的位置布置，若是位置有偏差，可选中构件右键之后选中构件对齐，选择平面图上某一根线为对齐的基准，然后点击梁体即可。

在布置梁的过程中最值得注意的是悬臂梁的布置，因为悬臂梁悬臂端的截面形状可能不一样，高程也有可能不一样，而且在稍后布置钢筋的时候可能会出现跨数错误的情况，所以建立悬臂梁的时候应该特别注意。

悬臂梁的两种画法分别是选梁画悬挑端和画纯悬挑梁，如图3.21，画的时候注意下面的说明，按照步骤画就可以了。

在软件中悬挑梁分为左悬挑和右悬挑，这个在画悬挑梁的时需特别注意，若是弄错了悬挑端，梁的钢筋工程量可能会出现差错。

图3.21画悬挑梁

接着是梁体钢筋的布置，类似于柱，首先点击钢筋布置，选中梁构件，弹出如图3.22的对话框。

图3.22梁筋布置

现以图3.21上的梁L12（3）为例，对梁的钢筋进行布置，该梁的钢筋平法如图3.23：

图3.23梁配筋

布置梁钢筋要先看懂平法，梁L12（3）的集中标注为L12（3）240

350A6@200

（2）；2C14；2C14其含义为该梁跨为3跨，箍筋为两肢箍，间距为600mm，采用A6钢筋，上部通长筋为2C14，下部通长筋为2C14，然后图上红色的三道杠为附加箍筋，其尺寸以及间距在说明里面都有，这是是需要特别注意的，因为很容易遗漏，而附加筋的布置是在如图3.22中，在每一跨的加强筋里面布置，图上的J6A8表示6根A8的加强箍筋。

在表上写完信息后，直接点击右下角的布置即可。

附加箍筋还可以直接在软件里面设置，如图3.24，具体流程是点击钢筋设置，选择识别设置中的折梁处加密箍设置，填写6A8即可。

图3.24钢筋设置

3.3.4.2自动识别

梁的自动识别与柱类似，同样是导入图纸→分解图纸→钢筋描述转换→点选识别，然后梁可被自动识别。

而且梁的识别也会因为图纸的不标准出现错误，甚至识别出来的跨数都有可能是错的，所以如果工程量不大，建议手动识别。

然后钢筋布置如同上面，但是梁的钢筋也是有自动识别的。

如图3.25，它有选梁识别跟选梁和文字识别，直接选梁识别容易出现钢筋布置错误的情况，所以相对来说，选梁和文字识别的准确率要高一些。

图3.25梁筋自动识别

之前说过悬臂梁在布置的时候会出现梁跨不符合的情况，如图3.26

图3.26梁跨不符

即上图梁跨“右悬挑”中所在单元格为3，软件将其默认为一跨，甚至有可能只有两段。

此时就可以使用跨段组合工具，如图3.27，当然若是跨数少了，需要断开跨，该命令同样有效。

图3.27跨段组合

梁拷贝楼层和多层组合命令跟柱一样，完成后的梁的效果图如图3.28：

图3.28梁模型

3.3.5板建模

板模型的建立是不能自动识别的，手动建立的步骤与柱梁类似，布置的方式分为手动布置、智能布置和自动布置三种。

如图3.29，在布置的时候必须注意两点，其一是在布置板的时候，必须要有梁和柱形成闭合的区间，否则只能手动布置，不能点选识别。

还有一点是有的板的厚度和标高是不一样的，所以在建立的时候必须严格按照板的标注对号入座。

图3.29板定义

然后是板钢筋的布置，选板点击钢筋布置，即可出现如图3.30的对话框。

依次选择板筋类型以及布置方式，然后再修改钢筋的规格型号，完成设置之后，点选或者框选要布置钢筋的板体，点击右键即可自动生成板筋。

图3.30板筋布置

板钢筋布置的重难点就在看懂图纸上板筋的类型，以图3.31为例。

图3.31板配筋

图中直钩的钢筋为板负筋，弯钩的钢筋是板底筋，还有一些标注的方法如图3.32：

图3.32板筋识图

在布置板钢筋的过程中还有可能发生钢筋重复布置的问题。

主要原因是在识别的时候，钢筋的边界软件识别的有很大一部分重叠的地方，因此在识别的时候最好采用四点布置的方式。

板布置完成的效果图如图3.33：

图3.33板模型

3.3.6墙体建模

软件中墙体的建模是没有自动识别这个功能的，所以同样需要自定义不同的墙体。

操作步骤与柱梁的定义方式相同，定义完成之后，根据建施图，在轴网上布置对应的墙体。

值得注意的是，有的地方墙体会因为