BIM技術(shù)在守拙園EPC項目上的應(yīng)用

BIM技術(shù)在守拙園EPC項目上的應(yīng)用企業(yè)資質(zhì)

河南省第二建設(shè)集團有限公司創(chuàng)立于一九五四年，是一家集設(shè)計、房地產(chǎn)開發(fā)、裝配式構(gòu)件生產(chǎn)和施工于一體，具有國家房屋建筑工程施工總承包特級和建筑行業(yè)（建筑工程、人防工程）設(shè)計甲級資質(zhì)，市政公用工程施工、機電設(shè)備安裝工程施工總承包壹級資質(zhì)，鋼結(jié)構(gòu)工程、機電設(shè)備安裝工程、建筑裝飾裝修工程、高聳構(gòu)筑物工程等專業(yè)承包壹級資質(zhì)，建筑幕墻、裝飾裝修、消防設(shè)計與施工一體化壹級資質(zhì)的大型綜合性施工企業(yè)。產(chǎn)業(yè)板塊電力工程施工民用建筑工程施工基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)施工裝飾裝修施工機電設(shè)備安裝施工煙塔施工房地產(chǎn)開發(fā)海外工程施工建筑設(shè)計建筑企業(yè)資質(zhì)工程設(shè)計資質(zhì)一、企業(yè)資質(zhì)和產(chǎn)業(yè)板塊河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP公司簡介二、企業(yè)戰(zhàn)略河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP公司簡介科研興企集團公司先后申請獲批了河南省級企業(yè)技術(shù)中心、河南省清水混凝土工程技術(shù)研發(fā)中心、河南省博士后研發(fā)基地和院士工作站精心布局日前，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部公布了首批裝配式建筑示范城市和產(chǎn)業(yè)基地名單，集團公司建筑產(chǎn)業(yè)園正式通過住建部認(rèn)定，成為第一批裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地。轉(zhuǎn)型升級為整體提升企業(yè)和項目的精細(xì)化管理程度，集團通過已有的OA系統(tǒng)、NC系統(tǒng)和引進BIM施工管理平臺，結(jié)合人員信息化培訓(xùn)學(xué)習(xí)，努力打造信息化二建。目錄CONTENTS01采用BIM技術(shù)的原因及目標(biāo)02BIM技術(shù)落地的措施03BIM技術(shù)應(yīng)用成果05BIM應(yīng)用總結(jié)04創(chuàng)新成果河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP06下一步BIM實施改進方向及措施采用BIM技術(shù)的原因及目標(biāo)01河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP項目概況

守拙園項目是EPC模式下的裝配式建筑，對集團公司具有戰(zhàn)略意義，總體定位高。其中3#公寓采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)，地下建筑面積為2199.17㎡，地上建筑面積為31896.01㎡，1-3層柱子截面為700mm×700mm,3層以上柱子截面為400mm×400mm。梁最大截面為1150mm×400mm,地下室1層，層高為5.5m，地上部分25層、標(biāo)準(zhǔn)層高為3.3m，建筑高度為89.97m。主體為鋼框架--偏心支撐結(jié)構(gòu),用鋼量共計3700余噸。該項目裝配率達(dá)92%，是新鄉(xiāng)市首個建筑產(chǎn)業(yè)化示范項目。本工程建設(shè)單位：河南二建立新置業(yè)有限公司總承包單位：河南省第二建設(shè)集團有限公司監(jiān)理單位：河南景宏建設(shè)工程管理有限公司設(shè)計單位：河南省第二建設(shè)集團有限公司勘測單位：河南省鄭州地質(zhì)勘察院施工單位：河南省第二建設(shè)集團有限公司新鄉(xiāng)采用BIM技術(shù)的原因及目標(biāo)011.1項目概況河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP采用BIM技術(shù)的原因及目標(biāo)01164325質(zhì)量目標(biāo)魯班獎、市優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)市優(yōu)質(zhì)工程、結(jié)構(gòu)中州杯中州杯、中國鋼結(jié)構(gòu)金獎節(jié)能目標(biāo)安全文明目標(biāo)河南省安全文明工地中州平安杯AAA安全文明標(biāo)準(zhǔn)化工地設(shè)計目標(biāo)河南省優(yōu)秀設(shè)計獎全國優(yōu)秀工程勘察設(shè)計行業(yè)獎綠色建筑設(shè)計二星綠色施工河南省綠色施工示范工程全國綠色施工示范工程住建部綠色施工科技示范工程科技創(chuàng)新綠色建筑獎河南省省級新型墻體材料專項基金示范工程河南省新技術(shù)應(yīng)用示范工程、全國新技術(shù)應(yīng)用示范工程、詹天佑獎、發(fā)明專利、實用新型專利、省級工法、國家級工法、國家及省市級科技進步獎、科技成果、省級及以上施工技術(shù)創(chuàng)新成果1.2工程目標(biāo)河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP采用BIM技術(shù)的原因及目標(biāo)011.3重難點分析（1）柱腳結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊接應(yīng)力和變形大本工程采用埋入式雙底板基礎(chǔ)，鋼板較厚，強度等級高，柱底板厚度達(dá)到80毫米。鋼材等級以Q390B級為主，局部為Q420C級。制作結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施焊時焊接殘余應(yīng)力、變形大——工程使用鋼材均為厚板、超厚板，焊接時填充焊材熔敷金屬量大，焊接時間長，熱輸入總量高，因此結(jié)構(gòu)焊后應(yīng)力和變形大；構(gòu)件施焊時焊縫拘束度高、焊接殘余應(yīng)力大；焊接過程中焊接應(yīng)力方向不一致，縱、橫、上、下立體交叉，互相影響極易造成構(gòu)件綜合性變形。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP采用BIM技術(shù)的原因及目標(biāo)011.3重難點分析（2）柱腳定位精度高，安裝難度大本工程埋入式雙底板基礎(chǔ)底到墊層距離為500mm，處于懸空狀態(tài)，加上柱基礎(chǔ)構(gòu)件比較重，安裝困難，埋入式雙底板基礎(chǔ)與預(yù)埋柱腳支架的定位精確度為本工程的重點及難點，影響到上面柱子的安裝精度。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP采用BIM技術(shù)的原因及目標(biāo)011.3重難點分析（3）梁柱連接方式復(fù)雜，安裝工序及定位難以把控3#樓鋼框架結(jié)構(gòu)形式多樣，框架梁截面尺寸較多，柱間支撐系統(tǒng)存在彎曲構(gòu)件，核心筒柱子牛腿多且復(fù)雜，如何在深化設(shè)計過程中保證框架柱及框架梁，柱間支撐的安裝定位準(zhǔn)確是本工程深化設(shè)計中的重點。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP采用BIM技術(shù)的原因及目標(biāo)011.3重難點分析（4）螺栓孔安裝定位需精準(zhǔn)，且受焊接變形影響大本工程框架柱上的截面尺寸到標(biāo)準(zhǔn)層變化較大，都集中在樓層標(biāo)高位置，核心筒牛腿多并且焊縫較多，且本工程連接節(jié)點為栓焊節(jié)點，要求精度較高。如何在深化設(shè)計過程中考慮焊縫收縮變形量，保證生產(chǎn)后螺栓孔的精度要求滿足安裝需要成為本工程的難點。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP采用BIM技術(shù)的原因及目標(biāo)011.3重難點分析（5）梁截面較大，柱梁連接節(jié)點復(fù)雜本工程核心筒框架梁截面大，螺栓安裝量大，與框架柱所連接的連接節(jié)點相應(yīng)較難，滿足設(shè)計受力要求和盡可能的簡化統(tǒng)一柱梁連接節(jié)點是本工程深化設(shè)計中的重點。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP采用BIM技術(shù)的原因及目標(biāo)011.3重難點分析（6）異形構(gòu)件截面大，吊裝難度大。本工程10-16層框架梁為異形構(gòu)件并且截面大，現(xiàn)場吊裝困難。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP采用BIM技術(shù)的原因及目標(biāo)011.3重難點分析（7）垂直度及軸間距控制難度大本工程鋼構(gòu)件的數(shù)量多且高度相對比較高，并且為高層全鋼結(jié)構(gòu)，如何在保證安裝過程中主體結(jié)構(gòu)的垂直度及軸間距為本工程的難點。BIM技術(shù)落地的措施02河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUPBIM技術(shù)落地的措施022.1應(yīng)用策劃守拙園項目質(zhì)量目標(biāo)“魯班獎”，并且借助BIM技術(shù)進行前期策劃，加強現(xiàn)場管理，爭創(chuàng)魯班獎一次成優(yōu)。項目全過程應(yīng)用BIM技術(shù)，并被河南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳列為“2017年河南省建筑信息模型（BIM）技術(shù)應(yīng)用試點項目”策劃會河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUPBIM技術(shù)落地的措施022.2實施方案交流與廣聯(lián)達(dá)技術(shù)交流河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUPBIM技術(shù)落地的措施022.3組織架構(gòu)河南守拙園BIM團隊管理體系指揮長：王慶偉土建專BIM施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)人副組長：董新紅、曾良土建BIM工程師徐朝陽機電專BIM施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)人幕墻專業(yè)BIM施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)人

PC構(gòu)件BIM施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)人宋研研李

托孫禮艷BIM項目負(fù)責(zé)人：宋研研組長：蘇群山集團BIM領(lǐng)導(dǎo)小組鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)BIM施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)人機電BIM工程師幕墻BIM工程師PC構(gòu)件BIM工程師孫玉霖鋼結(jié)構(gòu)BIM工程師設(shè)計BIM工程師李志偉河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUPBIM技術(shù)落地的措施022.3組織架構(gòu)序號姓名職務(wù)職稱角色BIM技術(shù)履歷任務(wù)與分工1王慶偉集團副董事長教授級高工指揮長10年負(fù)責(zé)團隊建設(shè)及管理2蘇群山集團總工程師高級工程師組長8年負(fù)責(zé)BIM技術(shù)實施策劃3董新紅集團副總工程師高級工程師副組長8年配合團隊建設(shè)及管理，帶領(lǐng)團隊培訓(xùn)和實施4曾良BIM中心副主任助理工程師副組長6年BIM實施階段總協(xié)調(diào)5宋研研BIM中心主管助理工程師項目BIM負(fù)責(zé)人（機電BIM工程師）5年統(tǒng)籌BIM模型建立與應(yīng)用6李志偉設(shè)計公司項目經(jīng)理工程師設(shè)計BIM工程師4年建立設(shè)計BIM模型及應(yīng)用6徐朝陽BIM中心主管助理工程師土建BIM工程師4年建立BIM模型及應(yīng)用7李托BIM中心工程師助理工程師幕墻BIM工程師4年建立BIM模型及應(yīng)用8孫禮艷BIM中心工程師助理工程師裝配式BIM工程師4年建立BIM模型及應(yīng)用9孫玉霖BIM中心工程師助理工程師鋼結(jié)構(gòu)BIM工程師4年建立BIM模型及應(yīng)用河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP022.4硬件配置BIM技術(shù)落地的措施臺式電腦配置CPU：IntelI767003.4GHz顯卡：NVIDIAGTX1060（6G）內(nèi)存：32GB硬盤：256固態(tài)硬盤+1T機械硬盤顯示器：1920x1080分辨率2個配置數(shù)量：4臺筆記本電腦配置CPU：IntelI7-7700HQ2.8GHz顯卡型號：NVIDIAGTX1060M6G內(nèi)存：16GB硬盤：256固態(tài)硬盤+1TB機械硬盤配置數(shù)量：2臺Revit2016模型創(chuàng)建軟件，主要應(yīng)用在建筑、結(jié)構(gòu)、機電、場部、土方算平衡AutoCAD2014圖紙?zhí)幚?、查看、出施工圖等Navisworks2016主要應(yīng)用在凈高分析、碰撞檢測、施工模擬、漫游等廣聯(lián)達(dá)BIM瀏覽器主要應(yīng)用在漫游、凈高分析、動畫制作、模型查看等Tekla18.1主要鋼結(jié)構(gòu)模型創(chuàng)建、深化等lumion8.0主要應(yīng)用在效果圖、室外場景、動畫視頻等廣聯(lián)達(dá)

主要進行土建、鋼筋等算量Office2013輔助現(xiàn)場辦公BIM平臺河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP022.5軟件配置BIM技術(shù)落地的措施河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUPBIM技術(shù)落地的措施022.6人員培訓(xùn)內(nèi)部組織培訓(xùn)外部學(xué)習(xí)交流智慧建筑觀摩學(xué)習(xí)河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUPBIM技術(shù)落地的措施022.7BIM標(biāo)準(zhǔn)制定BIM管理制度BIM建模標(biāo)準(zhǔn)BIM技術(shù)應(yīng)用成果03施工階段設(shè)計階段施工準(zhǔn)備

階段物資采購階段河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP03BIM技術(shù)應(yīng)用成果BIM應(yīng)用河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP03BIM技術(shù)應(yīng)用成果守拙園3#樓工程為住建部裝配式建筑科技示范工程，已通過中國鋼結(jié)構(gòu)金獎現(xiàn)場驗收得到137分（滿分150）的優(yōu)異成績。設(shè)計階段應(yīng)用主要有：1、BIM模型建立；2、BIM模型檢查；3、鋼結(jié)構(gòu)減震優(yōu)化設(shè)計；4、鋼結(jié)構(gòu)埋入式柱腳設(shè)計優(yōu)化；5、鋼結(jié)構(gòu)與裝配式清水混凝土外墻掛板連接節(jié)點優(yōu)化設(shè)計；6、裝修樣板間設(shè)計住建部裝配式建筑科技示范工程立項通知中國鋼結(jié)構(gòu)金獎專家現(xiàn)場驗收3.1設(shè)計階段應(yīng)用河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.1.1BIM模型創(chuàng)建BIM技術(shù)應(yīng)用成果構(gòu)建施工圖設(shè)計階段模型；使得項目各專業(yè)的溝通、討論、決策等協(xié)同工作在基于三維模型的可視化情境下進行，為碰撞檢測、三維管線綜合及后續(xù)深化設(shè)計等提供基礎(chǔ)模型。鋼結(jié)構(gòu)模型土建模型機電模型河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.1.2碰撞檢查BIM技術(shù)應(yīng)用成果依托深化后的鋼結(jié)構(gòu)模型，創(chuàng)建建筑模型，對建筑結(jié)構(gòu)進行碰撞檢查，提前發(fā)現(xiàn)并解決問題，輔助圖紙會審。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.1.3鋼結(jié)構(gòu)減震優(yōu)化設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用成果1)設(shè)計思路該工程處于地震設(shè)防高烈度地區(qū)，設(shè)防烈度為8度（0.20g），結(jié)構(gòu)總高84.58m，結(jié)構(gòu)形式為鋼框架偏心支撐。為了抵御強震的襲擊，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計常常強化結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力系統(tǒng)，通過增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸來保證結(jié)構(gòu)自身具有一定的強度、剛度和延性，在經(jīng)濟上造成很大的浪費。通過在結(jié)構(gòu)上安裝經(jīng)濟耐用、更換方便的軟鋼阻尼器，來消耗地震能量，以減小主體結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)或減輕其破壞，從而達(dá)到抗震的目的。利用軟鋼良好的滯回性能耗散輸入的地震能量，保護主體結(jié)構(gòu)。其減震機理明確，效果顯著，并且這類耗能器只是抗側(cè)力構(gòu)件的一部分，因而它屈服耗能，不會影響結(jié)構(gòu)的承重能力；其應(yīng)用范圍不受建筑高度和平面布置形式的限制。阻尼器現(xiàn)場圖阻尼器安裝圖河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.1.3鋼結(jié)構(gòu)減震優(yōu)化設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用成果2)設(shè)計過程

本建筑減震方案需要布置56個金屬阻尼器。其中從第11層~第17層每層X方向設(shè)4個金屬阻尼器,Y方向設(shè)4個金屬阻尼器。金屬阻尼器設(shè)在建筑的隔墻中，設(shè)有阻尼器的隔墻厚度需要增加到200mm。連接方式采用墻板式連接。減震布置方案減震方案模型有限元仿真計算阻尼器實驗及性能曲線河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.1.3鋼結(jié)構(gòu)減震優(yōu)化設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用成果

3)結(jié)論：計算表明，采用本減震方案具有以下幾點優(yōu)勢：

1、與原結(jié)構(gòu)相比，本減震方案能夠為結(jié)構(gòu)提供附加阻尼比，提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。

2、與原結(jié)構(gòu)相比，本減震方案能夠節(jié)約造價50萬元以上。

3、本減震方案使用的軟鋼阻尼器安裝方便，施工周期短。4、本減震方案使用的軟鋼阻尼器完全在建筑隔墻中，不影響建筑裝修與美觀。經(jīng)濟效益：采購軟鋼阻尼器成本為39.2萬元每噸鋼材的工程費用按6500元計算（包括材料費用、加工費用、運輸成本等），與原結(jié)構(gòu)方案相比節(jié)省鋼材成本：6500×137.3=892500元節(jié)省造價：89.25-39.2=50.05萬元河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.1.4鋼結(jié)構(gòu)埋入式柱腳優(yōu)化設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用成果1)設(shè)計思路:

在建筑結(jié)構(gòu)中,柱腳的作用是固定柱身并將柱中的內(nèi)力傳遞給基礎(chǔ)。由于埋置深度的特殊要求，如果采用現(xiàn)有規(guī)范中的常規(guī)埋入式柱腳形式，柱腳埋入深度至少需要是柱子截面高度的2.5倍。1、以柱子截面0.7m×0.7m箱型截面為例，柱腳埋入基礎(chǔ)深度就要1.75m，而且這種截面的柱子荷載一般較大。2、若再考慮柱子的沖切問題，就會出現(xiàn)柱腳部分基礎(chǔ)厚度很大，達(dá)到3m以上，使設(shè)計不盡合理。3、而若采用外包式柱腳的形式，由于鋼柱每側(cè)混凝土外包部分的厚度不得小于200mm，這樣0.7m×0.7m

的柱子在最底下一層的截面就變成1.1m×1.1m，勢必影響建筑使用功能。帶栓釘及加強環(huán)板的埋入式柱腳節(jié)點和實物圖

針對這種情況，結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有規(guī)范及國內(nèi)外一些經(jīng)驗，公司在本工程中研發(fā)設(shè)計了一種新的柱腳形式，稱為“帶栓釘及加強環(huán)板的埋入式柱腳”，簡稱“雙底板埋入式柱腳”。這種埋入式柱腳是由上加強環(huán)板、底板及其間設(shè)置的豎向加勁板形成的整體剛性柱腳，將沖切錐破壞面起始位置提高至上加強環(huán)板邊緣處，減少柱腳埋入深度，節(jié)點大樣見下圖：河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.1.4鋼結(jié)構(gòu)埋入式柱腳優(yōu)化設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用成果2)設(shè)計過程公司組織鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域多位知名專家，依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范、焊接規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊等國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，通過ANSYS計算分析柱腳的受力性能，形成設(shè)計方案，并根據(jù)專家組結(jié)論進行優(yōu)化設(shè)計和有限元模擬分析。鋼柱腳模型鋼柱腳模型—等效應(yīng)力云圖專家論證意見及補充內(nèi)容模型固端約束與節(jié)點耦合柱腳鋼筋應(yīng)力圖河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.1.4鋼結(jié)構(gòu)埋入式柱腳優(yōu)化設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用成果埋入式柱腳優(yōu)化模型3)結(jié)論這種帶栓釘及加強環(huán)板的埋入式柱腳，能夠?qū)_切錐破壞面起始位置提高至上加強環(huán)板邊緣處，增加沖切面周長，從而在不增加基礎(chǔ)底板總高度的情況下大幅提高基礎(chǔ)的抗沖切承載能力，經(jīng)工程實際比較，使基礎(chǔ)所需厚度從3m降至2m,大大減少了基礎(chǔ)的造價，是一種受力及構(gòu)造均較合理，可用于實際工程中的埋入式柱腳形式。經(jīng)濟效益：與傳統(tǒng)相比減少1米埋深，單個柱腳節(jié)省混凝土量：1x4.5x4.5=20.25m3，節(jié)省混凝土量總量：20.25x28=567m3，降低造價成本：567x550=311850元。埋入式柱腳現(xiàn)場照片河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.1.5鋼結(jié)構(gòu)與裝配式清水混凝土外墻掛板連接節(jié)點優(yōu)化設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用成果1)設(shè)計思路

本方案依托項目為守拙園3#樓高層鋼結(jié)構(gòu)，外圍護采用混凝土外掛板的形式。外墻掛板是非承重構(gòu)件，在主體結(jié)構(gòu)中主要起外圍護作用和裝飾作用。傳統(tǒng)預(yù)制混凝土外掛板板厚均在150mm以上，自重較大，且連接節(jié)點復(fù)雜，高層鋼結(jié)構(gòu)屬于對變形比較敏感的結(jié)構(gòu)體系，在結(jié)構(gòu)受力變形時，較大剛度的外圍護構(gòu)件與結(jié)構(gòu)主體無法協(xié)調(diào)變形，節(jié)點復(fù)雜會造成后期維護困難，都給結(jié)構(gòu)帶來一定的安全隱患。

本方案從減輕外掛板自重和簡化連接節(jié)點的角度進行研究，并利用理論計算與試驗成果相結(jié)合，研發(fā)一種新型的預(yù)制混凝土外掛板及其與鋼結(jié)構(gòu)的連接。

1、掛板采用薄板與肋梁相結(jié)合的形式，在滿足受力要求的前提下，比普通平板式掛板減少重量約1/2，連接節(jié)點均設(shè)置在肋梁位置，同時保證了連接節(jié)點足夠的強度。2、掛板與主體結(jié)構(gòu)連接設(shè)置四個支撐點：下部兩個為承重點，主要承擔(dān)掛板自重；上部兩個為非承重點，主要控制掛板的側(cè)向移動。

3、外墻掛板的連接方式為平移式。為保證外墻掛板在地震時適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的最大層間位移角，點支撐的連接節(jié)點一般采用在連接件和預(yù)埋件之間設(shè)置帶有長圓孔的滑移墊片，形成平面內(nèi)可滑移的支座。標(biāo)準(zhǔn)層外墻掛板排布守拙園項目裝配式外墻掛板連接大樣河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.1.5鋼結(jié)構(gòu)與裝配式清水混凝土外墻掛板連接節(jié)點優(yōu)化設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用成果2)試驗過程根據(jù)《PC幕墻外掛板試驗方案》開展鋼結(jié)構(gòu)與裝配式清水混凝土外墻掛板連接節(jié)點研究，并與河南工業(yè)大學(xué)合作進行試驗驗證，形成《守拙園項目PC幕墻外掛連接節(jié)點受力性能試驗報告》。

河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.1.5鋼結(jié)構(gòu)與裝配式清水混凝土外墻掛板連接節(jié)點優(yōu)化設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用成果3)現(xiàn)場試驗守拙園項目高層鋼結(jié)構(gòu)與裝配式外墻掛板體系節(jié)點的結(jié)構(gòu)設(shè)計、構(gòu)造方式以及施工工藝等均由河南省第二建設(shè)集團有限公司自主研發(fā)與設(shè)計。掛板間及掛板與主體結(jié)構(gòu)連接點的可靠性，結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載、地震荷載作用下整體位移時對掛板的影響，是整個設(shè)計的關(guān)鍵所在，為此我們河南二建集團與河南工業(yè)大學(xué)展開校企合作對外墻掛板連接節(jié)點可靠性，優(yōu)化“守拙園”工程的PC幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接形式，研究“守拙園”工程中的PC幕墻及外掛連接節(jié)點在水平荷載（風(fēng)荷載、地震荷載）作用下的受力性能、變形能力和破壞損傷模式；評估設(shè)防烈度下新型PC幕墻及外掛節(jié)點連接方式的安全性和舒適性。拙園項目裝配式外墻掛板連接節(jié)點受力性能試驗過程守拙園項目裝配式外墻掛板連接節(jié)點受力性能試驗臺河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.1.5鋼結(jié)構(gòu)與裝配式清水混凝土外墻掛板連接節(jié)點優(yōu)化設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用成果4）評價結(jié)果及建議結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研、設(shè)計圖紙及相關(guān)技術(shù)資料，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2016）》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2017）》、《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T51231-2016）》以及試驗結(jié)果，守拙園項目PC幕墻外掛節(jié)點受力性能試驗結(jié)論與建議如下：（1）平面內(nèi)加載下，PC幕墻節(jié)點時間變形能力可達(dá)到1/42位移角；平面外加載下PC幕墻節(jié)點試件變形能力可達(dá)到1/42位移角；加載過程中連接角鋼未屈服，可滿足大震下外掛墻板連接節(jié)點的受理與變形要求。（2）平面內(nèi)加載下，PC幕墻整體墻板試件變形能力可達(dá)1/63位移角；平面外加載下，PC幕墻整體墻板試件變形能力可達(dá)到1/42位移角；加載過程中部分角鋼屈服，基本滿足大震下外掛板受力要求，可滿足大震下外掛墻板的變形要求。（3）限于試件制作精度的客觀現(xiàn)實，導(dǎo)致連接節(jié)點過早參與受力和受力不均勻等問題，建議試件制作時充分依據(jù)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ1-2014）中的相關(guān)規(guī)定，嚴(yán)格按照預(yù)制構(gòu)件模具尺寸允許偏差的要求和檢驗方法控制構(gòu)件制作精度。此外，建議聚四氟乙烯墊片尺寸規(guī)整，開孔位置與大小準(zhǔn)確；聚四氟乙烯墊片尺寸與角鋼單肢大小相同。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.1.6裝修樣板間設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用成果根據(jù)裝修設(shè)計意圖制作BIM模型樣板間，輔助方案修改和選定。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP03BIM技術(shù)應(yīng)用成果

本項目在物資采購階段，基于BIM模型直接統(tǒng)計工程量，編制工程量采購計劃，實現(xiàn)成本精確控制。3.2采購階段BIM應(yīng)用河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.2.1工程量統(tǒng)計BIM技術(shù)應(yīng)用成果利用tekla軟件，自動統(tǒng)計構(gòu)件零件清單，項目中共計用鋼量

3700多噸。鋼結(jié)構(gòu)深化模型構(gòu)件零件清單河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.2.2材料計劃表編制BIM技術(shù)應(yīng)用成果將零件清單（對零件清單進行排序合并，使同種厚度，同種規(guī)格的鋼板在一個清單里）導(dǎo)入SinoCAM進行自動排版，輸出材料計劃表。零件清單排版材料計劃表河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.2.3編制工程量清單，物資采購BIM技術(shù)應(yīng)用成果根據(jù)材料計劃表編制工程量清單，根據(jù)清單編制采購計劃，在公司A8辦公系統(tǒng)發(fā)起采購申請，進行材料采購。編制材料計劃清單采購審批河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3施工準(zhǔn)備階段BIM技術(shù)應(yīng)用成果

項目使用公司建立的構(gòu)件庫構(gòu)件，快速建立場地和安全文明模型，充分利用集團內(nèi)現(xiàn)有資源，實現(xiàn)項目模型應(yīng)用落地。BIM構(gòu)件BIM構(gòu)件資源庫河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.1場地布置BIM技術(shù)應(yīng)用成果本項目場地布置策劃階段，采用BIM技術(shù)建立場地布置模型，借助動態(tài)模擬及漫游展示功能，從各不同角度展現(xiàn)地上施工階段、地下施工階段中辦公區(qū)、生活區(qū)、加工區(qū)、臨電等布置方案，合理安排工作路線，避免現(xiàn)場混亂，減少二次搬運。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.2復(fù)雜節(jié)點深化及出圖BIM技術(shù)應(yīng)用成果在設(shè)計模型的基礎(chǔ)上，進行鋼結(jié)構(gòu)深化，并生成加工圖和安裝圖共計616張，指導(dǎo)加工和安裝。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.3桁架板深化BIM技術(shù)應(yīng)用成果

通過BIM模型對桁架板進行深化，提前策劃排布方案，統(tǒng)計桁架板規(guī)格數(shù)量。單層桁架板342塊，項目共計8208塊。桁架板深化桁架板統(tǒng)計桁架板現(xiàn)場照片河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.4套料排版BIM技術(shù)應(yīng)用成果

深化后的BIM模型直接轉(zhuǎn)換成NC數(shù)據(jù)，通過SinoCAM自動套料軟件，對構(gòu)件進行自動排版，最后將套料后的版圖導(dǎo)入數(shù)控機床，輔助機床自動切割板材，自動焊接。下料切割套料排版河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.5數(shù)字化加工BIM技術(shù)應(yīng)用成果

通過Tekla模型和先進的數(shù)控機床相結(jié)合，自動導(dǎo)入機床構(gòu)件信息，實現(xiàn)數(shù)字化、自動化加工，大大提高了加工速度和質(zhì)量。數(shù)控切割數(shù)控鉆機數(shù)控焊接成品構(gòu)件河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.6鋼構(gòu)件驗收BIM技術(shù)應(yīng)用成果鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)加工完畢后.對其進行結(jié)構(gòu)幾何尺寸的驗收。在對鋼結(jié)構(gòu)幾何尺寸驗收的同時，也對鋼結(jié)構(gòu)的焊縫質(zhì)量、油漆噴涂等進行驗收。同時對焊縫進行超聲波探傷檢查，使外觀達(dá)標(biāo)，漆膜厚度符合規(guī)范要求，具備出廠吊裝安裝的條件。如下圖所示：焊縫探傷噴涂編號漆膜檢查抗拔試驗河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.7預(yù)制構(gòu)件深化BIM技術(shù)應(yīng)用成果

守拙園項目大力踐行“裝配式建筑”的理念，項目中樓梯、陽臺、飄窗、清水混凝土掛板等均采用預(yù)制裝配式。預(yù)制構(gòu)件共計6大類，14小項，2169個。其中鋼結(jié)構(gòu)公寓外圍護采用清水混凝土掛板，有27中規(guī)格，1460塊。深化類別深化類型數(shù)量飄窗飄窗2.9m31飄窗2.3m69飄窗2.1m33陽臺1＃樓A311＃樓B302＃樓A322＃樓B322＃樓C282＃樓D30樓梯2.9m723.1m62飄窗側(cè)板195空調(diào)板64清水混凝土掛板27種規(guī)格1460合計132169河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.8預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)BIM技術(shù)應(yīng)用成果項目預(yù)制構(gòu)件成已成功生產(chǎn)2169個，合格率100%，并均已通過質(zhì)量驗收。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.9施工動畫模擬BIM技術(shù)應(yīng)用成果

根據(jù)設(shè)計意圖和施工工藝，結(jié)合BIM模型制作清水混凝土掛板安裝動畫，通過動畫直觀、形象、真實的展示施工工藝。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.10預(yù)制掛板安裝BIM技術(shù)應(yīng)用成果現(xiàn)場安裝人員通過移動端查看掛板模型，輔助掛板位置確定及安裝。掛板BIM模型掛板安裝連接節(jié)點河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.11鋼結(jié)構(gòu)洞口預(yù)留BIM技術(shù)應(yīng)用成果結(jié)合深化后的機電模型，深化鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件洞口預(yù)留，并指導(dǎo)加工和安裝。預(yù)留洞深化及現(xiàn)場施工河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.12無梁樓蓋柱帽模板深化BIM技術(shù)應(yīng)用成果工程中地下車庫采用清水混凝土有柱帽無梁樓蓋，清水混凝土柱帽模板采用高標(biāo)準(zhǔn)制作。利用BIM技術(shù)進行模板放樣，最終確定模板上下底角度為45°，斜邊角度為35°，基于BIM模型出圖指導(dǎo)模板加工及現(xiàn)場拼裝。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.13鋁模板深化BIM技術(shù)應(yīng)用成果地下室、1#、2#樓所有混凝土墻體均為清水混凝土墻面；采用鋁模板。利用BIM模型進行鋁模板排布深化，統(tǒng)計工程量，實現(xiàn)可視化交底，提高工作效率。

鋁模板清水效果

鋁模板支護河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.3.14地磚排布BIM技術(shù)應(yīng)用成果利用BIM技術(shù)對本項目屋頂、電梯廳、門廳、設(shè)備間等公共部位進行排磚，輔助方案比選；基于模型進行材料統(tǒng)計，指導(dǎo)采購。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.4施工階段BIM應(yīng)用BIM技術(shù)應(yīng)用成果BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用主要有可視化交底、進度工期控制、造價控制、質(zhì)量管理、安全管理、施工管理、合同管理、物資管理、動畫制作等施工管理控制應(yīng)用。應(yīng)用BIM的目的在于：由建筑、結(jié)構(gòu)模型產(chǎn)出施工模型，此模型依施工方法及順序建制，以供施工管理決策運用;由BIM模型產(chǎn)出材料明細(xì)、面積與數(shù)量，以提供承包商參照;由施工模型中再產(chǎn)出分專業(yè)文件，以供各專業(yè)人員使用；在進入竣工階段前，產(chǎn)制、并儲存施工階段定案BIM模型以為業(yè)主提供施工過程的信息需求。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.4.1資料管理BIM技術(shù)應(yīng)用成果

依據(jù)集團公司《民用（非電力）工程技術(shù)資料管理辦法》要求和項目實際需要，在BIM平臺建立相應(yīng)資料管理文件夾，通過平臺整理上傳相關(guān)資料，各參與方通過PC端、移動端均可隨時隨地查看資料，方便資料信息的傳遞，提高工作效率。資料分類整理集團工程資料管理辦法BIM圖紙查看BIM圖紙詳情河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.4.2表單審批管理BIM技術(shù)應(yīng)用成果設(shè)置流程模板通過BIM平臺對現(xiàn)場表單過程審批文件進行管理。通過設(shè)置相應(yīng)流程，對流程動態(tài)進行實時監(jiān)管，動態(tài)過程可查。最終通過平臺能夠進行大數(shù)據(jù)分析。提出申請以及進入流程流程與BIM構(gòu)件關(guān)聯(lián)，流程審批審批結(jié)束河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.4.3質(zhì)量安全管理BIM技術(shù)應(yīng)用成果

通過BIM平臺對現(xiàn)場的質(zhì)量安全進行管理，現(xiàn)場工程人員進入現(xiàn)場后，對現(xiàn)場不符合要求的作業(yè)進行移動端問題發(fā)送，工程問題對接人員接收問題消息后，進入現(xiàn)場處理待解決的問題，然后在云平臺上進行回復(fù)。問題可以追溯到具體負(fù)責(zé)人，避免了后期推諉扯皮。問題圖釘管理現(xiàn)場問題創(chuàng)建問題整改回復(fù)河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.4.4工程動態(tài)管理BIM技術(shù)應(yīng)用成果通過平臺建立項目動態(tài)圈，各參與方及時了解項目情況。魯班獎策劃會預(yù)制構(gòu)件驗收構(gòu)件信息查看聶院士蒞臨指導(dǎo)工作鋼結(jié)構(gòu)校核工程動態(tài)手機端工程動態(tài)河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.4.5施工日記管理BIM技術(shù)應(yīng)用成果在平臺上植入施工日記模板，工長通過手機端實時記錄現(xiàn)場情況，減輕工長工作量。施工日記手機端填寫電腦端查看施工日記河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.4.6二維碼應(yīng)用BIM技術(shù)應(yīng)用成果

項目中通過二維碼對相關(guān)構(gòu)件進行構(gòu)件信息查詢、構(gòu)件定位、構(gòu)件材料跟蹤、構(gòu)件問題創(chuàng)建等功能，真正的實現(xiàn)一碼多用，提高工作效率。二維碼一碼多用移動端二維碼掃描構(gòu)件定位創(chuàng)建問題材料跟蹤構(gòu)件信息鋼結(jié)構(gòu)公寓河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP033.4.7物料跟蹤BIM技術(shù)應(yīng)用成果

通過BIM+二維碼進行線上材料跟蹤，使構(gòu)件真實數(shù)據(jù)及時采集反饋到平臺中。管理層通過平臺可查詢最真實的材料數(shù)據(jù)，時刻清楚了解構(gòu)件狀態(tài)，同時通過BIM構(gòu)件顏色區(qū)分體現(xiàn)項目目前進度，達(dá)到項目實時把控。物料跟蹤狀態(tài)現(xiàn)場狀態(tài)更新移動端數(shù)據(jù)統(tǒng)計移動端跟蹤記錄網(wǎng)頁端數(shù)據(jù)分析創(chuàng)新成果04河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP044.1掛板連接件設(shè)計創(chuàng)新成果三維模型

利用BIM技術(shù)對清水混凝土掛板連接件進行三維設(shè)計，輔助進行3D展示，方案溝通，最終進行三維可視化技術(shù)交底，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。掛板連接件已成功申請使用新型專利。《一種新型石材掛板扣件》現(xiàn)場照片專利證書河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP044.2測量儀器架設(shè)設(shè)計創(chuàng)新成果專利受理通知書由于本工程作為一個純鋼高層結(jié)構(gòu)，共振性較大，通視條件較差，測量的難度也大大增加，利用箱型柱耳板，制作出固定在耳板上高層純鋼結(jié)構(gòu)便于用全站儀測量的臨時支撐支架進行測量的輔助工具，來提高測量精度。測量架設(shè)裝置申請實用新型專利已被受理《一種高層鋼結(jié)構(gòu)測量儀器固定架設(shè)裝置》。三維模型現(xiàn)場照片河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP044.3雙底板埋入式柱腳設(shè)計創(chuàng)新成果

對于前期對高層鋼結(jié)構(gòu)埋入式柱腳優(yōu)化設(shè)計，開發(fā)設(shè)計了一種新的柱腳形式，稱為“帶栓釘及加強環(huán)板的埋入式柱腳”，簡稱“雙底板埋入式柱腳”。該柱角已申請發(fā)明專利《一種高層鋼結(jié)構(gòu)建筑埋入式柱腳及其使用方法》和實用新型專利《一種高層鋼結(jié)構(gòu)建筑埋入式柱腳》。三維模型現(xiàn)場照片發(fā)明專利受理通知書實用新型專利受理通知書河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP044.4鋼結(jié)構(gòu)減震優(yōu)化設(shè)計創(chuàng)新成果

設(shè)計階段研究開發(fā)的高層鋼結(jié)構(gòu)軟鋼消能體系在10-16層布置用減震軟鋼阻尼器，為鋼板面內(nèi)剪切滯回耗能的形式，并設(shè)有平面外的防屈曲構(gòu)造措施，該裝置在河南省高層純鋼結(jié)構(gòu)中首創(chuàng)。該減震裝置已申請發(fā)明專利《一種高層鋼結(jié)構(gòu)減震裝置及其使用方法》和實用新型專利《一種高層鋼結(jié)構(gòu)減震裝置》。受力分析三維模型現(xiàn)場照片河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP044.4鋼結(jié)構(gòu)減震優(yōu)化設(shè)計創(chuàng)新成果專利受力通知書實用新型專利受理通知書發(fā)明專利受理通知書河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP044.5高層鋼結(jié)構(gòu)與裝配式外墻掛板應(yīng)用技術(shù)研究創(chuàng)新成果

通過本課題三項關(guān)鍵技術(shù)的研究：1、帶栓釘及加強環(huán)板的埋入式柱腳節(jié)點優(yōu)化設(shè)計方案；2、軟鋼抗震消能體系的運用；3、鋼結(jié)構(gòu)與裝配式清水混凝土外墻掛板連接節(jié)點研究，完善了以鋼結(jié)構(gòu)為主體，以裝配式外墻掛板為圍護的新型高層建筑體系，該體系具有裝配率極高，工廠化制作，施工質(zhì)量有保障、大量減少現(xiàn)場濕作業(yè)，減少現(xiàn)場環(huán)境、噪聲污染，減少現(xiàn)場施工人員數(shù)量、施工風(fēng)險等優(yōu)勢。河南二建集團以此開發(fā)出一整套適用于該高層鋼結(jié)構(gòu)與裝配式外墻掛板的新型建筑體系的設(shè)計、制作、安裝等一整套關(guān)鍵核心技術(shù)，完善了全省乃至全國裝配式建筑的施工建造技術(shù)。河南二建集團將繼續(xù)總結(jié)經(jīng)驗，不斷完善。并致力將這一應(yīng)用技術(shù)大力推廣，為中國裝配式建筑發(fā)展助力！目前已完成研究：1）《高層鋼結(jié)構(gòu)與裝配式外墻掛板應(yīng)用技術(shù)研究報告》一份；2）《守拙園項目PC幕墻外掛連接節(jié)點受力性能試驗報告》、《新鄉(xiāng)市守拙園項目3#樓埋入式雙底板柱腳軸心受力數(shù)值模擬分析》、《守拙園3#樓軟鋼阻尼器檢測報告》三項報告。河南省第二建設(shè)集團HENAND.R.CONSTRUCTIONGROUP044.5.1高層鋼結(jié)構(gòu)與裝配式