钢结构智能建造:推动建筑行业迈向新时代的新质生产力

企业   房产   2024-08-16 17:30   北京  

导 读NO.270
在现代建筑行业中,建造技术的进步正以前所未有的速度改变着传统的工作方式和生产模式。其中,钢结构智能建造作为一项前沿的技术实践,不仅极大地提高了工程效率,还大大提升了施工安全性和质量标准,标志着建筑业向更加智能化、数字化转型的重要一步



一、背景与趋势

随着全球经济的快速发展和城市化进程的加速,建筑物的功能需求日益复杂多样,而传统建筑方法已难以满足快速响应市场需求、实现高效建造的需求。因此,寻求更先进的建造方式成为行业发展的必然选择。钢结构智能建造作为其中的一种解决方案,以其独特的优势在国内外得到了广泛的关注与应用。


二、定义与特点

钢结构智能建造是指利用现代信息技术(如物联网、云计算、大数据分析等)对建筑过程中的资源进行优化配置和管理,实现从设计到施工的全链条智能化。其核心特点是:

集成化设计: 基于数字化平台,设计师可以模拟构建、优化结构,并及时反馈至生产环节。

自动化制造:利用机器人与自动化设备,精准执行构件加工,提高精度与效率。

信息化管理:通过物联网技术,实现对施工过程的实时监控和数据分析,提升决策水平。

三、工程案例
3.1
项目概况

三一全球科创中心M4主楼项目位于北京国际科技创新中心主平台——“三城一区”中的未来科学城,总建筑面积约11.18万平方米,建筑高度60米,整体采用“巨型支撑桁架与钢框架中心支撑”结构体系,用钢量约1.3万吨。由四组八道的巨型支撑与楼层梁、转换柱组成悬挑结构,倾斜角度为45°,悬挑长度为82.6米,通过底部和顶部的连接,形成了梯形结构、气势恢宏的架空空间。

3.2
集成化设计

集成化设计在前期准备阶段根据项目需求,进行初步设计、制造和安装方案的制定。在设计阶段,使用集成化设计工具,进行钢结构的详细设计;在制造阶段,根据集成化设计要求,进行钢结构零部件的制造;在安装阶段,通过集成化设计的安装方法,指导钢结构的安装。

1.在钢结构制作前期,整合建筑、结构、水暖电、幕墙等专业模型,验证各专业之间 的交互与衔接。

 2.提前将钢结构与建筑机电等专业之间的洞口预留和幕墙连接的埋件等信息集成到模型中。
 3.充分考虑现场安装的位置和吊重,合理分段并设置相应的吊装耳板和拼接措施等。

3.3
自动化制造
钢结构智能制造通过数字化和自动化控制可以大幅度提高生产效率,减少劳动力成本,保证产品质量的一致性和稳定性。

1.数字化排版,智能切割制备零件:通过模型,直接生成NC文件,通过智能切割设备自动排版切割,提高了零件的加工效率,降低了零件切割的料损。

2.项目中H型钢梁有28000多根,项目采用了智能H型钢生产线,大幅提高了加工效率。
3.4
数字化安装

数字化安装可以保证安装位置的准确性,减少人为错误,节省大量的人力和物力,可以监控安装过程中的安全情况,防止事故发生,减少现场安装耗材,降低成本,提高安装效率,从而缩短工期。

1.结构整体数字化安装:BIM施工全过程模拟,现场数字化实时映射。

2.BIM软件数字化施工模拟,优选施工工序,分析施工重难点,实现施工现场更好、更快、更省、更安全。

3.智能设备辅助施工,确保多个施工分区的吊装、安装施工快速、安全三维激光扫描技术精准监控:结构施工过程中,采用三维激光扫描技术,对构件加工、现场拼装、结构成型全过程进行三维扫描监测,提升构件安装精度,保障项目高品质施工。

4.构件安装全程在线,同步显示进度形象,主体结构施工全程数字孪生。

3.5
信息化管理

项目在开展过程中,充分利用了公司自主开发的REBIM协同云平台,对项目的模型,图纸,文件进行了统一管理和协同,大幅提升了深化设计,加工制造,以及现场安装的协同效率,缩短了建造工期。





尽管钢结构智能建造带来了诸多益处,但仍面临技术集成、数据安全、成本控制等多方面挑战。未来,随着技术的不断进步和行业标准的完善,我们有理由相信,钢结构智能建造将成为推动建筑行业持续创新、实现可持续发展的核心驱动力。




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