常见 BIM软件对框架结构柱钢筋算量的应用分析

蓝如海 郑述芳 陈祥花

广西农业职业技术大学（原广西大学行健文理学院） 广西南宁 530005

【摘 要】钢筋算量一直是工程造价的难点和痛点。本文以实际案例为依托，从 Revit 、广联达 GTJ2018、斯维尔 for Revit 的钢筋建模过程与应用结果进行分析，提出部分实际应用操作技巧，对比分析了建模速度、钢筋算量结果的差异性原因，为工程计量与计价提供合理应用的依据和参考。

【关键词】钢筋算量， BIM， Revit，广联达，斯维尔

【中图分类号】 TU20 【文献标识码】 A

1. 引言

传统手动计算工程量是根据CAD图纸人工读取配筋信息，应用Excel 软件进行钢筋算量，计算工作繁琐、效率低下、准确性低。特别是在梁柱、墙柱等钢筋复杂节点，钢筋算量致错率更高。因此，在传统计量中，钢筋工程量往往只控制总量，而非把控每层每段用量，导致结算量与预算量相差甚大^[1]。钢筋工程量计算成为工程造价的难点和痛点。

BIM软件出现后，钢筋算量对算量人员掌握钢筋规范、图集的能力要求和依赖程度有所降低，对计算工程量有突破性的进展。当前市场上存在的算量软件五花八门，比如广联达、斯维尔、鲁班、品茗等。因国内规范和图集的限制，这些软件大多都是国内软件，且软件间兼容性有较大的限制，导致软件的推广、数据的共享性和互用性存在极大的弊端，这也成为了当前BIM技术发展的一大瓶颈。

本文以实例工程为依托，探讨了常见的BIM软件对钢筋工程算量的建模速度与计算结果差异性。实例工程为某三层独栋别墅，采用钢筋混凝土框架结构，独立基础，四级抗震，柱平面布置如图1所示。底层柱钢筋涉及到基础插筋长度、箍筋数量，下述三种软件的建模均在独立基础完成后进行。

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3. Revit 2019钢筋工程的应用

2.1 Revit 2019概述

Revit作为最主流的BIM软件具有明显的优点：融合建筑、结构、机电管线综合的一体化设计，减少构件碰撞和后期返工；与其他BIM软件具有较好的兼容性，可通过IFC格式导入到其他BIM软件；具有良好的出图性等^[2]。

图1 柱平面布置图

Revit同样存在着部分缺点，比如对异形建筑物外观的表现、结构设计计算等方面仍有一定的局限性。Revit没有图纸识别功能，对CAD图纸翻模效率低下。钢筋工程需手动布置，布设复杂，做钢筋工程全项目建模工作量大、费时费力^[3]。因此，钢筋工程通常只用于复杂节点的展示，很少用于计算工程量。

2.2 Revit钢筋建模

Revit柱构件的翻模过程为导入CAD柱布置图作为参考→导入柱族，布置结构柱→调整柱底标高，与独立基础顶面连接→设置柱钢筋的保护层厚度→选取布筋剖面，绘制受力筋、箍筋、拉筋→调整钢筋的可见性、受力筋的锚固方向、箍筋的加密区与非加密区的数量和位置、拉筋的数量和位置。

Revit能够直观表达配筋信息、受力筋的锚固方向、箍筋的加密长度、布筋位置等信息。但钢筋建模智能化程度不够，需一根一根钢筋进行布置和调整钢筋轮廓和视图可见性，建模效率低下。软件内不设算量规范和图集，钢筋锚固长度无法调整，也无法根据图集要求的不同自动运算调整钢筋信息。

2.3 柱钢筋工程量计算

Revit中土建工程量的扣减规则与国内计量规范基本一致。按照结构荷载传递的路径，优先保证路径末端结构构件的工程量。钢筋工程量以长度计算，为考虑钢筋量度差值的精确长度，即按外皮尺寸计算，考虑钢筋弯曲的调整值^[4]。

Revit的钢筋工程量明细表只能以文本格式导出，包括常见的标记、类型、数量、长度、钢筋直径等多种字段，还可自定义参数，用户可根据实际工程需要自由组合。钢筋的形状图像等部分信息还无法准确导出，无法进行工程量校对。此外，项目划分过细且无序，不符合国内工程量清单表示方法，不便于后续清单计价工作^[5]。整理之后的钢筋工程量如表1所示。

3 广联达GTJ2018钢筋工程的应用

3.1 广联达GTJ2018概述

广联达GTJ2018是国内主流的BIM算量软件，具备良好的钢筋算量功能。项目楼层信息、混凝土强度等级、保护层厚度、柱钢筋计算规则、钢筋接头搭接形式等相关信息，应先于建模前设置好，且输入信息的准确全面与否对钢筋用量的准确性有直接影响。

钢筋信息依附于土建构件的属性列表、截面编辑功能，能够直观表达配筋信息，兼具文字输入和绘图输入的功能，修改方便快捷，内容全面。软件图纸识别功能已较完善，智能化程度较高，错误较少。软件提供一键分割整套图纸功能，方便快捷。软件中设置CAD原始图层和已提取图层，可直观对比检查构件的提取完整情况。Revit模型可通过GFC插件导入到软件，具有较好的兼容性。

广联达GTJ2018亦有不足之处。正版软件购买费用相对较高，楼梯等立体构件只能以单构件输入的方式进行计算

^[1]；独立的操作平台，新用户需要从头学习等。

3.2 广联达GTJ2018建模

广联达GTJ2018钢筋工程量建模过程为新建工程项目，对工程信息、计算规则等基本参数进行设置→导入CAD图纸并分割→识别柱大样，识别柱构件→检查并修正配筋信息、柱顶部和底部的加密区范围→修改柱标高→汇总计算工程量→导出并整理工程量。

模型中柱插筋的锚固方向可能会与实际施工情况有所不同，在不影响算量的情况下，可不调整。

3.3 柱钢筋工程量计算

广联达GTJ2018中土建工程量的计算规则包括国内常见的图集和规范，用户可根据实际需求修改节点处的扣减顺序。软件设置了两种钢筋的汇总方式，即按外皮长度汇总和按钢筋下料尺寸汇总^[6]。软件提供三维扣减图与工程量的详细计算过程，可直观地检查工程量计算的准确性。

广联达GTJ2018提供了多种钢筋报量表，用户可按钢筋形状统计、构件汇总信息、楼层构件统计等形成明细表，按构件类型、钢筋级别直径等形式汇总表，用户可自定义需求分析。

按构件汇总信息形成钢筋明细表如表2所示。

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4. 斯维尔for Revit 钢筋工程的应用

4.1 斯维尔 for Revit概述

斯维尔for Revit基于Revit开发，对熟悉Revit的用户较友好，同时兼具Revit可视化、一体性等优点，且内嵌国内清单和定额计量规范，可直接在Revit平台上完成工程量计算分析，快速输出计算结果^[7]，减少数据转化的步骤和数据缺失错漏，提高算量的效率和准确性，优化了Revit本身钢筋算量建模的繁琐与效率低下的弊端。

斯维尔for Revit在算量之前，需先正确设置计量模式、楼层设置、计算规则、混凝土强度等级、抗震等级、混凝土保护层厚度等基本工程参数，这一过程与广联达软件大同小异。

如已有Revit模型，斯维尔for Revit可通过模型映射建模，直接汇总计算得到算量结果。但这种建模方式往往存在算量模型无法准确映射的情况，若只出现少量构件无法映射，可通过手动调整构件归属类型或子类型来修正。若出现较多构件无法映射，则需调整规则库下方案库中的用户关键字，扩大构件名称的模糊性映射数量，提高映射的成功率。钢筋构件无法映射。

第二种建模方式以CAD底图为参考，通过识别的功能实现建模。钢筋建模通过斯维尔钢筋模块布置较为简便。

4.2 斯维尔 for Revit建模

在已有Revit土建模型的基础上，进行工程设置→模型映射→在编号钢筋页面通过柱筋平法的方式完成柱钢筋布置→查看钢筋三维→单个构件单筋核对→导出钢筋明细表，并进行整理。

斯维尔for Revit的CAD图层和模型线条略显杂乱，页面不够清晰。识别功能略显不足，需手动调整柱筋平法截面布置，智能化程度有待提高。软件提供钢筋三维的功能，但运算速度较慢，对电脑配置的要求相对较高。

4.3 柱钢筋工程量计算

斯维尔for Revit提供多种构件的工程量，在计算设置中可通过添加工程量表达式及基本换算，自定义输出工程量的类型，满足用户多元化的需求。软件可导出汇总表和明细表两种钢筋工程量。柱钢筋明细表整理之后如表3所示。

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5. BIM软件算量结果对比分析

由表1~表3可知，Revit、广联达、斯维尔首层柱钢筋HPB300（箍筋和拉筋）的工程量分别为807.759kg、852.023kg、818.331kg。Revit的算量最少，最主要的原因是钢筋按照图示尺寸布置，未考虑钢筋的绑扎搭接长度及搭接长度范围内的加密间距调整，导致箍筋和拉筋的根数均减少。斯维尔的工程量相较于广联达的计算结果较少，是因为两个软件默认的计算规则不同。在抗震等级及其他设置相同的情况下，广联达中钢筋的长度是按外皮汇总形式计算，不考虑钢筋弯曲处的调整值，而在斯维尔软件中钢筋长度按箍筋的中心线长度计算（按外包方式计算主筋长度的设定下），同时考虑钢筋的弯曲调整值，在钢筋弯折90°的情况下，系统默认弯曲调整值取0.75d。在考虑抗震的情况下，箍筋和拉筋的弯钩为135°，广联达取用1.9d弯弧端长度加10d平直段长度，斯维尔取2.4d弯弧段长度加max（75mm,10d）平直段长度。箍筋的数量多于拉筋，致使斯维尔的工程量比广联达的计算结果较少。

Revit、广联达、斯维尔首层柱纵筋的工程量分别为1589.015kg、1592.664kg、1945.505kg，斯维尔的工程量明显高于其他两者。在工程量计算的一般设定中，首层柱钢筋长度应为去掉保护层厚度的首层柱高+搭接长度+基础内的锚固弯折长度。斯维尔的计算设定中错开的柱插筋，与其搭接的竖向纵筋会多出49d的搭接长度，即纵向钢筋的长度存在686mm的差值。当柱纵向钢筋为C16，广联达中设置错开长度为max（35d，500），斯维尔的设置为49d，积少成多，致使最终结果与广联达的算量结果差异性较大。

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6. 结论与展望

采用Revit、广联达GTJ2018、斯维尔for Revit软件对某框架结构首层柱进行建模，统计其钢筋工程量，并分析其结果差异性，得出如下结论：

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2. Revit钢筋建模速度最慢，建模及调整过程最繁琐，智能性不足，外观表现良好。软件内未嵌入国内规范和图集，无法自动布筋、调整箍筋间距等智能化运算。

3. GTJ2018具有良好的CAD识别功能，建模速度快、后期修改简便，页面简洁。各省规范和图集运算设定较好，算量功能较完善，计算结果准确性可靠度较高。

4. 斯维尔for Revit具备良好的工程量统计功能，但页面不够简洁直观，柱筋平法识别手动调整量较多，智能化程度略显不足。

三款软件均有优势与不足，开发者应积极思考创新应用点，提高软件实用性，以进一步推广BIM技术在建筑行业中的发展应用。

参考文献

[1]李妍,年昕娜.框架结构柱钢筋算量中BIM技术的应用[J].吉林建筑大学学报,2021,38(04):7-11.

[2]叶雯,路浩东.建筑信息模型（BIM）概论[M].重庆:重庆大学出版社2017.10-28.

[3]罗远峰,焦柯.基于Revit的装配式建筑构件参数化钢筋建模方法研究与应用[J].土木建筑工程信息技术,2017,9(04):41-45.DOI:10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2017.04.08.

[4]徐勇戈,孔凡楼,高志坚.BIM概论[M].西安:西安交通大学出版社2016.115-117.

[5]史佳琳,王丰,郭中正,陈芃妍.基于Revit的钢筋混凝土主体结构的工程量清单计价[J].大连民族大学学报,2021,23(05):441-445.DOI:10.13744/j.cnki.cn21-1431/g4.2021.05.012.

[6]高涛,陈云娟,敬艺,李艳龙,覃敬超.基于BIM技术的钢筋算量应用研究[J].山东建筑大学学报,2020,35(05):97-102.

[7]贾盈平. 基于BIM技术的工程结构钢筋算量系统研发[D].上海大学,2016.10

第一作者：蓝如海（1989-），女，硕士，工程师，主要从事BIM和工程造价等方面的教学和科研工作