BIM技术在抗震支吊架系统的应用实例分享！

该项目为广州某大型项目，选择管线设备集中的地下二层核心筒走廊样板区进行成品与抗震支吊架的深化设计。

走廊层样板区位于地下二层南北走向走廊，该区域管线较多。其包含了冷却水、消防喷淋、给水、送排风、变配电及应急电源、照明、弱电控制等多个系统的管线。该区域管线复杂，而且还需要保证抗震斜撑的安装空间，从而需要更准确的管线综合排布。BIM效果图更能体现管线的布排及支吊架各个构件所需要的位置空间。最具代表性的支吊架模拟就是同时双侧向及双纵向的门型抗震支吊架的模拟。

技术人员首先对该区域的设计图纸进行了图纸会审，根据设计的二维图纸中的管线位置进行模拟，判断是否有空间位置安装能承受相应地震力荷载的支吊架，如不能，将标注有出入处和需要更改空间位置的管线进行整理并与设计沟通。然后对该区域管线进行管线综合布排并进行模拟设计、绘制管线图，最后对综合后的管线进行碰撞检测。

结合上图，分析结果如下：

（1）管线左边为结构墙，右边为砖墙，结构墙可以作为抗震支吊架的生根点，而砖墙则不能。

（2）管线左、右两边与结构墙之间的距离过近不足以做45°侧向斜支撑。

（3）水管右侧如设侧向支撑，桥架之间的空间不足以放置一根41×41×2的C型槽钢，且桥架还需单独设置门型吊架。

（4）管线之间的间距均足以放置垂直的C型槽钢作为垂直承吊槽钢及纵向斜支撑。

经过管线空间位置的模拟及综合管线布排，解决方案如下：

（1）将3个桥架降标高与风管底标高一致，将支吊架分为上下两层。

（2）将风管与桥架整体左移，以减少横担的跨度，也为右边侧向斜支撑准备一定的空间。

（3）最下层的横担经过挠度计算选型后，将横担左侧延伸至结构墙并用型钢底座进行生根固定，这样将横担与斜撑简化为一体，既能提高侧向抗震效果，又能节约材料。

（4）纵向斜支撑的安装位置分别设置在离两根垂直C型槽钢中心水平距离不超过200ｍｍ的最下层横担上，根据斜撑安装空间选择在垂直C型槽钢左右或者离其中心的距离不超过200ｍｍ横担上。

（5）根据实际安装空间设置右侧侧向斜支撑，横担上的生根位置同上，并保证其与垂直C型槽钢之间的夹角不小于30°，根据设防作用范围的地震力荷载，验算侧向支撑是否满足要求，结果证实达到要求。

2. 设计建议和解决方案

该实例是结合BIM技术解决抗震支吊架安装中最为常见的侧向斜支撑安装空间的问题，创新地将最下层横担延伸通过型钢底座与左侧结构墙进行生根，将侧向支撑改为一体的水平支撑，加大号的水平横担的抗拉压能力远高于普通斜支撑；将管线进行简要的空间位置布排，减少没必要的管线位置移动，减少横担的跨度，既节约空间，又节省型钢材料，达到了管线综合布排的要求。

针对常见的斜支撑安装空间的问题，特提出如下建议及解决方案：

（1）根据支架周围的剪力墙、梁、柱、楼板等结构体，尽量选择可缩短斜支撑长度或者增大斜支撑角度的位置作为生根处。

（2）吊杆本身均具有抗剪切能力，特别是短的吊杆，当其抗剪切能力能够满足下端管线的地震力荷载时，可选择将斜支撑安装在垂直的C型槽钢吊杆及加劲槽钢上，但距离管线质心的垂直距离不得大于300㎜。

（3）如是多层门型吊架，可选择在横担与垂直C型槽钢连接处附近增设斜支撑，直到满足抗震要求，这样才能在满足不超过国标要求的最大间距的情况下，尽量减少一段管线上抗震支吊架的数量。

（4）柔性钢索对空间要求相对较低，在成对对称布置的前提下，也可考虑柔性抗震支吊架的应用。

2.1BIM技术在抗震支吊架系统中的应用特点

设计与施工之间的协调更改一直是施工的重点和难题，特别是在支吊架领域，由于支吊架是附着在管道以及结构上，需考虑施工现场的实际空间环境等因素。目前项目施工往往需要有经验的施工者根据图纸与想象结合现场安装空间位置来决定，同时会影响其他专业管路的安装变更。利用传统的CAD预先所布置的点位，例如广州某项目，采用抗震支吊架系统，由于现场实际安装条件，安装线路与设计图纸有一定的偏差，导致多次施工图纸变更。BIM软件，在设计院所交付的BIM图上直接进行布点，充分考虑建筑的结构，在设计阶段便已考虑支吊架的生根点，从而避免了反复更改图纸带来的麻烦与浪费。

BIM软件在设计阶段提前充分考虑到管线综合的细节问题，避免问题遗留到施工阶段。通过施工模拟演练，能更快、更精准地提前统计出各时间点所需的材料，便于材料的把控。更是可以利用BIM技术直观地预推出材料的堆放位置以及补料时间，节约搬运材料的劳动力，便于现场的综合管理。中国第一个全BIM项目———总高632ｍ的“上海中心”，通过BIM提升了规划管理水平和建设质量，据有关数据显示，其材料损耗从原来的3％降低到万分之一。

3、结语

运用BIM的可视化管理，模拟化演练，打破现有支吊架安装的传统模式，全面预先在安装位置的结构里放置预埋件，抗震支吊架安装时，只需用相应的连接构件与预埋件进行紧固安装，避免了锚栓对结构的破坏。抗震支吊架各个构件通过BIM的精确模拟，可以完全在工厂生产线完成，在实际安装过程中只需进行匹配拼装与紧固，施工过程高效无污染。拆下来的材料可重复利用，缩短施工工期，达到绿色建筑施工的标准。