本書內(nèi)容涵蓋了結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用和教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，主要介紹結(jié)構(gòu)BIM的概念，柱、梁、板、墻的設(shè)計，框架和剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計、算量和下料，結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的合理選取，Revit下結(jié)構(gòu)BIM的建立，并附加了課程設(shè)計內(nèi)容。
本書適合高等院校土木工程、工程造價、工程管理、建筑工程技術(shù)、工程監(jiān)理、房地產(chǎn)管理、水利水電工程、工程力學(xué)和機械工程等專業(yè)要學(xué)習(xí)力學(xué)的本科或大專學(xué)生，也可作為力學(xué)培訓(xùn)用書。
適讀人群 ：本書適合高等院校土木工程、工程造價、工程管理、建筑工程技術(shù)、工程監(jiān)理、房地產(chǎn)管理、水利水電工程、工程力學(xué)和機械工程等專業(yè)要學(xué)習(xí)力學(xué)的本科或大專學(xué)生，也可作為力學(xué)培訓(xùn)用書。
本書是吳教授編著的一本結(jié)構(gòu)BIM教程，內(nèi)容從淺入深，只講讀者需要的，非常實用。
建筑信息模型（BIM）技術(shù)近年來發(fā)展迅速，應(yīng)用范圍不斷擴展，使得建設(shè)行業(yè)正在進行一次行業(yè)革命。結(jié)構(gòu)專業(yè)作為建筑工程中的重要一環(huán)，也是BIM模型應(yīng)用的重要組成部分。建筑結(jié)構(gòu)的BIM要求統(tǒng)一的墻、柱、梁和板模型貫穿于力學(xué)計算、施工圖繪制、鋼筋混凝土算量、鋼筋下料和碰撞檢查5個過程。結(jié)構(gòu)BIM技術(shù)的應(yīng)用將大大提高工程質(zhì)量和建造效率，進而提高建設(shè)行業(yè)的經(jīng)濟效益。
目前，國內(nèi)各高校正積極開設(shè)結(jié)構(gòu)BIM的教學(xué)課程，將先進的結(jié)構(gòu)BIM技術(shù)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)教學(xué)，使基礎(chǔ)課程更加形象生動，也提高了學(xué)生的實際工作能力。BIM技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用代表了所在高校的教學(xué)水平。將結(jié)構(gòu)BIM的教學(xué)內(nèi)容納入到教學(xué)工作中，可達(dá)到以下目的：
① 掌握BIM技術(shù)已成為國內(nèi)先進的建筑設(shè)計、施工企業(yè)以及地產(chǎn)公司的核心競爭力，對畢業(yè)生來講，掌握BIM技術(shù)也將成為個人職業(yè)發(fā)展的基本能力；
② 有趣生動地完成專業(yè)基礎(chǔ)課的實際應(yīng)用訓(xùn)練，實訓(xùn)的基礎(chǔ)課覆蓋材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)施工圖識圖、鋼筋算量及計價、混凝土算量及計價和鋼筋下料等。
廣東省建筑設(shè)計研究院、深圳市廣廈軟件有限公司和廣聯(lián)達(dá)科技股份有限公司合作編制了《結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用教程》、課件PPT和配套教學(xué)軟件，并協(xié)助各高校培訓(xùn)授課教師，解決在結(jié)構(gòu)BIM教學(xué)課程中的各種問題，提高教學(xué)效果，將推動結(jié)構(gòu)BIM技術(shù)走進高校課堂。
本教材授課對象為土木工程、工程造價、工程管理、建筑工程技術(shù)、工程監(jiān)理、房地產(chǎn)管理、水利水電工程、工程力學(xué)和機械工程等專業(yè)要學(xué)習(xí)力學(xué)的本科或大專學(xué)生。為滿足“教、學(xué)、做”的要求，教材包括教師講課內(nèi)容和學(xué)生上機實習(xí)內(nèi)容，教師講課內(nèi)容已做成課件PPT，教師可根據(jù)本校和本課程具體情況使用或修改后使用。
本教材共分10章，內(nèi)容涵蓋了結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用和教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，第1章講述結(jié)構(gòu)BIM的概念，第2～5章講柱、梁、板、墻的設(shè)計，第6章和第7章講述框架和剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計、算量和下料，第8章講結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的合理選取，第9章介紹Revit下結(jié)構(gòu)BIM的建立，第10章是課程設(shè)計，由淺入深地讓學(xué)生實踐整個結(jié)構(gòu)BIM的應(yīng)用過程。
8類課程老師應(yīng)用本教材的方法如下。
（1） 材料力學(xué)老師的實訓(xùn)課
第2章柱設(shè)計的力學(xué)計算包括了柱的受壓、受扭和受剪彎的手工計算和軟件計算，老師講完每節(jié)受壓、受扭和受剪彎課后，讓學(xué)生按本教材的上機內(nèi)容完成軟件計算工作，幫助學(xué)生完成材料力學(xué)課程實際應(yīng)用訓(xùn)練。
（2） 結(jié)構(gòu)力學(xué)老師的實訓(xùn)課
第3章梁的力學(xué)計算包括了門結(jié)構(gòu)的手工計算和軟件計算，老師講完結(jié)構(gòu)力學(xué)的位移法后，讓學(xué)生按本教材的上機內(nèi)容完成軟件計算工作，幫助學(xué)生完成結(jié)構(gòu)力學(xué)課程實際應(yīng)用訓(xùn)練。
（3） 結(jié)構(gòu)施工圖識圖老師的實訓(xùn)課
第2～5章包括了柱、梁、板和墻的鋼筋、施工圖表示法和上機繪制施工圖，老師講完每節(jié)柱、梁、板和墻施工圖課后，學(xué)生可在網(wǎng)站www.gscad.com.cn的“文檔下載”中下載“結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用教程的算例”，利用已有柱、梁、板和墻的結(jié)構(gòu)計算模型，按本教材的上機內(nèi)容完成施工圖自動繪制工作，并在廣聯(lián)達(dá)鋼筋算量軟件中查看三維鋼筋，幫助學(xué)生完成結(jié)構(gòu)施工圖識圖課程實際應(yīng)用訓(xùn)練。
（4） 鋼筋和混凝土算量老師的實訓(xùn)課
第6章和第7章包括了框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的鋼筋和混凝土手工算量和軟件算量，老師講完每節(jié)柱、梁、板和墻鋼筋和混凝土算量課后，學(xué)生可在網(wǎng)站www.gscad.com.cn的“文檔下載”中下載“結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用教程的算例”，利用已有框架和剪力墻的結(jié)構(gòu)計算模型，按本教材的上機內(nèi)容完成施工圖自動繪制、鋼筋算量和混凝土算量工作，幫助學(xué)生完成鋼筋和混凝土算量課程實際應(yīng)用訓(xùn)練。
（5）鋼筋下料老師的實訓(xùn)課
第6章和第7章包括了框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的手工鋼筋下料和軟件鋼筋下料，老師講完每節(jié)柱、梁、板和墻鋼筋下料課后，學(xué)生可在網(wǎng)站www.gscad.com.cn的“文檔下載”中下載“結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用教程的算例”，利用已有框架和剪力墻的結(jié)構(gòu)計算模型，按本教材的上機內(nèi)容完成施工圖自動繪制、鋼筋算量和鋼筋下料工作，幫助學(xué)生完成鋼筋下料課程實際應(yīng)用訓(xùn)練。
（6）已開設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計課程老師的實訓(xùn)課
本教材除第6章和第7章算量下料的內(nèi)容外，包括了柱、梁、板、墻、框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)等設(shè)計內(nèi)容，讓學(xué)生按本教材的上機內(nèi)容完成建模、計算和施工圖繪制工作，幫助學(xué)生完成結(jié)構(gòu)設(shè)計課程實際應(yīng)用訓(xùn)練。
（7）結(jié)構(gòu)設(shè)計課程老師的16學(xué)時授課和16學(xué)時實訓(xùn)課
本教材除第6章和第7章算量下料的內(nèi)容外，包括了柱、梁、板、墻、框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)等設(shè)計內(nèi)容，老師按本教材講解16學(xué)時設(shè)計內(nèi)容，每項內(nèi)容講完讓學(xué)生按本教材的上機內(nèi)容完成建模、計算和施工圖繪制工作，幫助學(xué)生完成結(jié)構(gòu)設(shè)計課程實際應(yīng)用訓(xùn)練，建議學(xué)分3個。
（8）結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用課程老師的16學(xué)時授課和16學(xué)時實訓(xùn)課
本教材包括了力學(xué)計算、施工圖繪制、鋼筋混凝土算量、鋼筋下料和碰撞檢查5個過程內(nèi)容，老師按本教材講解16學(xué)時設(shè)計內(nèi)容，每項內(nèi)容講完讓學(xué)生按本教材的上機內(nèi)容完成建模、計算、施工圖繪制、鋼筋混凝土算量和鋼筋下料工作，幫助學(xué)生完成結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用課程實際應(yīng)用訓(xùn)練，建議學(xué)分3個。每一章需要的學(xué)時如下。
授課：結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用的發(fā)展和現(xiàn)狀1學(xué)時，柱的設(shè)計2學(xué)時，梁的設(shè)計2學(xué)時，板的設(shè)計2學(xué)時，墻的設(shè)計2學(xué)時，框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計、算量和下料2學(xué)時，剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計、算量和下料2學(xué)時，結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的合理選取2學(xué)時，Revit中結(jié)構(gòu)BIM模型的建立1學(xué)時。
上機：柱的設(shè)計2學(xué)時，梁的設(shè)計2學(xué)時，板的設(shè)計1學(xué)時，墻的設(shè)計1學(xué)時，框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計、算量和下料2學(xué)時，剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計、算量和下料2學(xué)時，Revit中結(jié)構(gòu)BIM模型的建立2學(xué)時，課程設(shè)計4學(xué)時。
本教材用到的規(guī)范和規(guī)程都用簡化名稱，如《抗規(guī)》指《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB 50011—2010），《混規(guī)》指《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50010—2010），《高規(guī)》指《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 3—2010）。
限于作者水平，書中難免有不足和疏漏，請廣大讀者批評指正，以便再版修訂和完善。聯(lián)系電子郵箱：bjgscad@163.com。網(wǎng)站www.gscad.com.cn的“文檔下載”中可下載與本教材配套的結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用教程的課件PPT和結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用教程的算例，“教學(xué)演示”中可下載與本教材配套的結(jié)構(gòu)BIM技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用培訓(xùn)視頻。廣聯(lián)達(dá)結(jié)構(gòu)BIM教師群：QQ208010883。
編者
2016年6月
吳文勇教授畢業(yè)于北京大學(xué)，目前為廣東省建筑設(shè)計研究院電算中心結(jié)構(gòu)總工，20年來一直從事結(jié)構(gòu)計算的研究工作，是我國建筑結(jié)構(gòu)計算領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。他領(lǐng)導(dǎo)并完成了8個省部級研究開發(fā)項目，先后榮獲11項省部級科技進步獎。2005年來一直從事《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》參編的具體工作。
第1章結(jié)構(gòu)BIM的發(fā)展和現(xiàn)狀1
1.1BIM的定義和特點1
1.2BIM的發(fā)展概況2
1.3結(jié)構(gòu)BIM應(yīng)用的現(xiàn)狀3
1.4本章總結(jié)4
思考題4
第2章柱的設(shè)計5
2.1柱的力學(xué)計算5
2.1.1矩形柱的尺寸和材料6
2.1.2柱的邊界條件7
2.1.3柱頂?shù)暮奢d7
2.1.4柱的位移和內(nèi)力計算7
2.2柱的施工圖23
2.2.1柱的鋼筋23
2.2.2柱的計算配筋26
2.2.3柱的構(gòu)造要求29
2.2.4柱施工圖的表示法32
2.2.5上機操作33
2.3柱的各種截面類型37
2.4柱的各種荷載類型44
2.5本章總結(jié)45
思考題45
第3章梁的設(shè)計46
3.1梁的力學(xué)計算46
3.1.1矩形梁的尺寸和材料47
3.1.2梁的邊界條件47
3.1.3梁的荷載47
3.1.4梁的位移和內(nèi)力計算47
3.2梁的施工圖65
3.2.1梁的鋼筋65
3.2.2梁的計算配筋68
3.2.3梁的構(gòu)造要求70
3.2.4梁施工圖的表示法71
3.2.5上機操作71
3.3本章總結(jié)74思考題74
第4章板的設(shè)計75
4.1板的力學(xué)計算75
4.1.1板的尺寸和材料76
4.1.2板的邊界條件76
4.1.3板的荷載77
4.1.4板的內(nèi)力計算78
4.2板的施工圖91
4.2.1板的鋼筋91
4.2.2板的計算配筋92
4.2.3板的構(gòu)造要求93
4.2.4板施工圖的表示法93
4.2.5上機操作94
4.3本章總結(jié)97
思考題97
第5章墻的設(shè)計98
5.1墻的力學(xué)計算98
5.1.1墻的計算模型98
5.1.2墻的內(nèi)力計算99
5.2墻的施工圖110
5.2.1墻的鋼筋110
5.2.2基本內(nèi)力組合111
5.2.3墻的計算配筋113
5.2.4剪力墻的構(gòu)造要求114
5.2.5剪力墻施工圖的表示法116
5.2.6上機操作117
5.3本章總結(jié)120
思考題120
第6章框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計、算量和下料121
6.1框架結(jié)構(gòu)的力學(xué)計算121
6.1.1框架結(jié)構(gòu)的工程概況121
6.1.2框架結(jié)構(gòu)的模型輸入123
6.1.3樓板計算140
6.1.4GSSAP計算143
6.1.5查看樓層和構(gòu)件控制指標(biāo)143
6.2AutoCAD自動成圖145
6.3廣廈和廣聯(lián)達(dá)鋼筋算量接口149
6.3.1生成鋼筋算量接口數(shù)據(jù)149
6.3.2生成gsm文件150
6.3.3調(diào)用gsm文件151
6.4框架結(jié)構(gòu)的鋼筋算量152
6.4.1鋼筋算量計算依據(jù)和參數(shù)152
6.4.2框架結(jié)構(gòu)鋼筋工程量計算154
6.4.3框架結(jié)構(gòu)鋼筋預(yù)算軟件工程量計算165
6.5框架結(jié)構(gòu)的混凝土算量173
6.5.1框架結(jié)構(gòu)混凝土算量的計算依據(jù)、方法、計算規(guī)則173
6.5.2框架結(jié)構(gòu)混凝土工程量計算174
6.5.3框架結(jié)構(gòu)混凝土預(yù)算軟件工程量計算176
6.6框架結(jié)構(gòu)的鋼筋下料184
6.6.1鋼筋下料的計算依據(jù)和參數(shù)184
6.6.2框架結(jié)構(gòu)鋼筋下料軟件計算184
6.7本章總結(jié)198
思考題198
第7章剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計、算量和下料199
7.1剪力墻結(jié)構(gòu)的力學(xué)計算199
7.1.1剪力墻結(jié)構(gòu)的工程概況199
7.1.2剪力墻結(jié)構(gòu)的模型輸入200
7.1.3樓板計算220
7.1.4GSSAP計算220
7.1.5查看樓層和構(gòu)件控制指標(biāo)220
7.2AutoCAD自動成圖226
7.3廣廈和廣聯(lián)達(dá)鋼筋算量接口229
7.3.1生成鋼筋算量接口數(shù)據(jù)229
7.3.2生成gsm文件229
7.3.3調(diào)用gsm文件230
7.4剪力墻結(jié)構(gòu)的鋼筋算量231
7.4.1墻結(jié)構(gòu)包含的構(gòu)件及構(gòu)造231
7.4.2剪力墻中墻身與連梁的鋼筋工程量計算232
7.4.3剪力墻框架結(jié)構(gòu)鋼筋預(yù)算軟件工程量計算235
7.5剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土算量236
7.5.1剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土量算量規(guī)則236
7.5.2剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土工程量計算237
7.5.3剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土軟件工程量計算難點237
7.6剪力墻結(jié)構(gòu)的鋼筋下料238
7.7本章總結(jié)238
思考題238
第8章結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的合理選取239
8.1總信息240
8.1.1結(jié)構(gòu)計算總層數(shù)、地下室層數(shù)、有側(cè)約束的地下室層數(shù)和最大嵌固結(jié)構(gòu)層號240
8.1.2裙房層數(shù)242
8.1.3轉(zhuǎn)換層所在的結(jié)構(gòu)層號243
8.1.4薄弱的結(jié)構(gòu)層號243
8.1.5加強層所在的結(jié)構(gòu)層號243
8.1.6結(jié)構(gòu)形式244
8.1.7結(jié)構(gòu)材料信息248
8.1.8結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)248
8.1.9豎向荷載計算標(biāo)志248
8.1.10考慮重力二階效應(yīng)249
8.1.11梁柱重疊部分簡化為剛域249
8.1.12梁配筋考慮壓筋的影響250
8.1.13梁配筋考慮板的影響250
8.1.14所有樓層分區(qū)強制采用剛性樓板假定250
8.1.15是否高層的判斷251
8.2地震信息251
8.2.1反應(yīng)譜法251
8.2.2水平地震影響系數(shù)最大值253
8.2.3特征周期253
8.2.4計算地震作用的結(jié)構(gòu)阻尼比254
8.2.5地震作用方向255
8.2.6振型計算方法255
8.2.7振型數(shù)255
8.2.8計算扭轉(zhuǎn)的地震方向255
8.2.9考慮偶然偏心255
8.2.10框架和剪力墻抗震等級256
8.2.11周期折減系數(shù)256
8.2.12頂部小塔樓考慮鞭梢效應(yīng)的層數(shù)、層號和放大系數(shù)257
8.2.13框架剪力調(diào)整段數(shù)和剪力調(diào)整Vo所在的層號257
8.3風(fēng)計算信息258
8.3.1計算風(fēng)荷載的基本風(fēng)壓258
8.3.2計算風(fēng)荷載的結(jié)構(gòu)阻尼比258
8.3.3地面粗糙度258
8.3.4風(fēng)體型系數(shù)259
8.3.5結(jié)構(gòu)自振基本周期259
8.3.6風(fēng)方向260
8.4調(diào)整信息260
8.4.1地震連梁剛度折減系數(shù)261
8.4.2中梁剛度放大系數(shù)261
8.4.3梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)261
8.4.4考慮活載不利布置261
8.4.5是否要進行墻柱活荷載折減、折減系數(shù)262
8.5本章總結(jié)262
思考題262
第9章Revit中結(jié)構(gòu)BIM模型的建立263
9.1基于Revit結(jié)構(gòu)模型的工程應(yīng)用263
9.2結(jié)構(gòu)計算模型與Revit模型的雙向轉(zhuǎn)換265
9.2.1Revit中的族265
9.2.2計算模型轉(zhuǎn)換為Revit模型266
9.2.3Revit模型轉(zhuǎn)換為計算模型266
9.3Revit中結(jié)構(gòu)模型的建立269
9.3.1標(biāo)高和軸線的輸入270
9.3.2柱的輸入271
9.3.3梁的輸入273
9.3.4板的輸入275
9.3.5墻的輸入275
9.4本章總結(jié)277
思考題277
第10章課程設(shè)計278
10.1課程設(shè)計要達(dá)到的目標(biāo)278
10.2框架剪力墻結(jié)構(gòu)的模型輸入278
10.2.1結(jié)構(gòu)布置278
10.2.2確定柱截面尺寸278
10.2.3布置墻、柱及連梁開洞282
10.2.4確定板厚285
10.2.5加板上荷載286
10.2.6加梁上荷載288
10.2.7加墻柱荷載289
10.2.8樓梯編輯289
參考文獻(xiàn)291
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