准确的数据能够驱动更有洞察力的结构设计的4种方式
为了在预算内做出安全的设计并得到所有利益相关者的批准,结构工程师需要考虑结构元素、建筑材料等的多种替代方案。这项工作需要分析能力、远见、技术知识和经验。
准确的数据为生产结构所需的设计工作提供了基础,该结构能够在其预期寿命期间抵抗所有施加的载荷而不会发生故障。值得信赖的设计需要值得信赖的数据,以及架构师和工程师之间的清晰沟通。在整个施工过程中相互理解是协调利益相关者和成功交付项目的关键。
1. 数据是对所需内容达成共识的第一步
建筑师通常会勾勒出建筑物、桥梁或其他结构的外观的初步设想,包括要使用的材料。但结构工程师负责将这一愿景转化为符合相关法规的可实现设计,并且能够在其预期使用寿命内无故障地抵抗所有施加的载荷。
结构设计师使用可用信息,这些信息有时可能不完整。风险在于设计是基于以后可能会发生巨大变化的信息创建的,然后需要重做工作。
从概念阶段开始——即建筑的初始设计——需要准确的数据来理解建筑师的愿景、满足结构设计规范建议并降低风险。结构工程师的经验和技术知识是将信息和数据转化为创建可靠设计所需的见解的关键。使用 3D 设计意图可以帮助结构工程师更好地理解结构,以便他们能够高效地完成工作。
2. 准确的数据提高了生产力和结构设计工作的速度
尽管项目及其工程任务的重要性和复杂性,结构工程师经常面临快速、高效和按预算执行的压力。
结构工程师在设计工作中最大的任务之一就是快速执行重复计算。手动计算随时可能出错,或者可能需要手动更改或在设计更改时从头开始重新启动。如果使用电子表格,跟踪最新建筑规范的能力将受到限制,或者可能涉及一些维护成本。许多项目的特点是业主和建筑师的后期设计变更需要快速一致地适应。
可见,传统方法繁琐耗时,如果由同一个人完成,分析和设计工作不可能同时进行。同时进行的结构分析和设计为工程师提供了有价值的信息,可用于准备更可靠的设计。
依靠准确的数据对于工程师快速且无不便地开展工作至关重要。当设计工作基于准确的数据时,代价高昂的意外风险和施工风险就会降低。来自承包商或制造商的信息请求也较少。所有这些让工程师可以节省时间并专注于满足安全需求、盈利能力、可持续性等方面的真正挑战。
3. 准确的数据使工程师能够评估结构的建造是否安全可行
建筑图纸可能显示柱子应该是圆形的,或者梁应该最小化以获得某种美感。这些事情中的一部分或全部可能是可行的,但要由结构工程师来决定什么是可行的。毕竟,他或她是负责设计满足特定国家或地区设计规范要求的结构框架的人。最重要的是,设计需要安全。这意味着结构元件需要能够承受垂直和横向载荷——结构工程师对每一个载荷都进行了仔细计算。
结构设计是一项耗时且细致的工作,通常需要对不同的备选方案进行试验,并与建筑师、项目所有者和其他利益相关者进行前后沟通。传统流程没有留出足够的时间来探索多个备选设计选项以及更改设计和文档。
但是,当将建筑信息模型 (BIM) 引入流程时,设计模型和生成文档的数据无需分离。
工程师希望利用BIM可靠地使用建筑师或其他人的现有设计意图来减少建模开销。与旧的分析“棒”模型不同,物理模型更准确地模拟现实并提供更易于理解的可视化。
BIM在确定不同结构设计元素之间的相互依赖性以及计算一个元素的变化对另一个元素的相对影响方面也非常有帮助。这有助于快速追踪不同的备选方案,让结构工程师更深入地了解为什么一种设计选择可能比另一种更好。它也是将结构设计建议传达给建筑师、详图设计者和任何其他需要信息的利益相关者的重要工具。
4. 准确的数据驱动洞察力,做出更明智的决策
无论项目关注的是更可持续的施工方法,是使用新建筑材料的先驱,还是关于成本效益——准确的数据使结构工程师能够设计各种替代方案和方案,并将其提交给客户以供最终决策。有了这些信息,甚至有了模拟建筑的可能性,项目所有者可以做出更好的决定。这包括围绕使用的材料(如混凝土、钢材、木材以及尺寸和数量的估计)做出决定,或通过计算具体的结构碳(即建筑材料生产过程中排放的碳)来评估更可持续的替代方案。
让 BIM 充分利用您的数据
全球建筑行业正处于向数据驱动决策的广泛数字化转型之中。随着在不牺牲质量和安全的情况下快速且经济高效地工作的压力越来越大,这种情况正在发生。
工程服务组织需要在全球化行业中保持竞争力,因此需要提供更高准确性、一致性和质量的工作。事实是,不接受 BIM 全部优势的结构工程办公室将被抛在后面。
工程师们希望更有效地工作,即快速和协作地实现更多,并创建质量更好的结构设计。减少重复性、劳动密集型任务可以提高工作效率,并缩短从投标 [招标] 到发送账单 [无 RFI/无返工] 的时间。这是一项艰巨的任务,项目早期的大部分压力都落在了结构工程师的肩上。他或她自然希望生产功能卓越的结构构件——尽管存在时间和成本压力。
BIM是一种工具,可让结构工程师在个人生产力和洞察力方面取得优势,并得到全球建筑行业客户的认可和赞赏。虽然您的工作室可能会在没有BIM的情况下生存一段时间,但最终一定会被时代淘汰。