一種裝配式剪力牆結構預製外牆板的參數化建模生產方法與流程
2023-09-12 08:16:10 1
本發明涉及建築工程領域，尤其涉及一種裝配式剪力牆結構預製外牆板的參數化建模生產方法。
背景技術：
隨著計算機的飛速發展，建築行業的設計、生產、施工水平得到了更進一步的提高。傳統的手工繪圖為主的建築展現形式，逐漸被計算機輔助設計(cad)代替，設計、生產、施工的效率有了很大的提高，建築行業開創了自己的新時代。然而現有的cad平臺主要是提供二維的平面施工圖，通過cad繪製pc深化設計圖，出圖時間相對來說比較長，而且全部通過人為的繪製，由於其中布置鋼筋操作繁瑣，工作量非常大，繪圖人員的水平不同，可能出現鋼筋布置原則錯誤，鋼筋尺寸錯誤等影響結構的問題。同種類型的預製構件雖然只是尺寸不同，但還是得重新出圖。隨著三維信息技術的發展與應用，3d技術在建築領域中也被廣泛運用，通過3d計算，可以實現在電腦螢屏展現出建築結構、建築形狀等一系列的三維圖像，bim，就是在這種條件下產生的，由於bim技術的可視化和快速出圖的特點與裝配式剪力牆結構深化設計的需求十分吻合，因此被深入應用於建築設計和建築施工領域。
本發明根據近幾年的實踐經驗以及現有技術水平，總結並優化建模技巧，編制參數表，控制模型，使同一模型可以快速修改為另一模型，本發明的研究受到「國家重點研發計劃資助」（「nationalkeyr&dprogramofchina」），項目編號為「2016yfc0701700」。
技術實現要素：
為解決現有cad技術所存在的不足，本發明提供一種裝配式剪力牆結構預製外牆板的參數化建模生產方法，其首先建立參數化預製外牆3d模型，進而可以根據需要調整參數生成相應同種類別，不同尺寸的構件模型，快捷、準確。
為達到上述目的，本發明採用了以下技術方案：
一種裝配式剪力牆結構預製外牆板的參數化建模生產方法，其過程是：首先建立預製外牆板的參數化模型，然後再由這套完全無誤的參數模型直接出施工圖，在出圖階段，可以根據生產需要，隨時增減、調整圖紙上的平面、立面、剖面數量，而且可以引出具體詳圖，使生產單位更好理解圖紙信息。利用這套參數模型出圖，可以保證圖紙上每平面、立面、剖面及詳圖都完全對應，不會出現平面、立面、剖面及詳圖不對應的情況，這一點正是傳統的cad繪圖很難做到的。工廠在拿到構件施工圖之後，完全按圖生產，如果出現上述問題，工廠就沒辦法保證能生產出來符合要求的構件，那麼構件問題在現場安裝時被發現，只能現場進行處理，現場處理的話時間、成本的代價都是非常巨大的。所以這一套模型的發明，從源頭上解決了此類問題，使得出圖、生產的效率有了很大的提高。
所述預製外牆板的參數化模型可實現參數驅動，參數驅動的邏輯關係為：首先設置族參數，即參數化驅動所涉及的驅動參數。然後創建參照平面，標註參照平面，定義標註族參數，從而實現族參數與參照平面相互關聯，實現參數驅動的第一步，參照平面的驅動。繼而創建拉伸實體、放置鋼筋，將鋼筋、拉伸邊線與參照平面鎖定，從而實現參數驅動的第二步，即整個模型的可驅動。
預製外牆板的參照平面設置位置的共同原則是：a、結構層、外葉板、保溫層等拉伸邊線位置；b、洞口邊線；c、套筒、鋼筋位置。
預製外牆板建模採用revit三維建模平臺，建模過程為：
（1）打開revit程序，新建族的公制結構基礎模型；
（2）建立結構層參照平面並命名，選擇前立面創建拉伸實體並將結構邊線與參照平面鎖定，使用注釋對結構邊線進行尺寸標註，使用標籤將尺寸標註賦予參數並分別命名；然後，按照上述步驟，針對保溫層、外裝飾層也進行相應操作；
（3）選擇左立面，分別創建結構層、保溫層以及外飾層的厚度參照平面，使用注釋對厚度進行尺寸標註，使用標籤將尺寸標註賦予參數並命名；
（4）在創建菜單欄中選擇拉升命令；
（5）由插入菜單中的載入族選項選擇對應的鋼筋載入至模型中，放置鋼筋；
（6）檢查鋼筋信息，若有誤對其進行修改，無誤進行下一步；
（7）使用對齊命令將鋼筋與外邊線鎖定；
（8）測試鋼筋是否隨著構件邊線驅動，若鋼筋隨著構件邊線驅動則參數化模型建立完成，否則進行步驟（7）。
本發明的有益效果：傳統的基於二維的cad平臺繪製結構的深化圖，需要設計人員按照要求逐步繪製，要求操作人員具備較高的專業水平和豐富的空間想像能力，而本發明基於revit平臺的建模出圖技術，可實現參數化驅動，同種類型的構件不用逐個繪製，只需要調整參數即可創建新的構件，不但提高了速度，而且保證出圖質量，具體表現在：（1）本發明的3d模型相對於2d模型更為直觀；（2）同種類型的預製構件的尺寸通過參數進行調整；（3）模型鋼筋信息根據參數設置自動布置，信息準確無誤，鋼筋信息隨著結構模型尺寸的變化而變化；（4）窗上下連梁的箍筋數量隨著窗框的長度變化而自動增多或減少。
附圖說明
圖1為本發明參數化建模的流程圖；
圖2為建立參照平面操作示意圖之一；
圖3為創建拉伸操作示意圖之一；
圖4為將界面邊線與參照平面鎖定示意圖之一；
圖5為使用注釋對結構進行尺寸標註示意圖之一；
圖6為使用標籤將尺寸標註賦予參數並命名的操作示意圖之一；
圖7為創建厚度參照平面操作示意圖之一；
圖8為載入鋼筋至模型操作示意圖之一；
圖9為本發明創建完成的3d模型示意圖；
圖10為本發明預製外牆板族參數界面示意圖。
具體實施方式
以下舉例說明一種裝配式剪力牆結構預製外牆板參數化模型的生產方法，其模型中各參數可以根據設計進行修改調整。
一種裝配式剪力牆結構預製外牆板的參數化建模生產方法，其過程是：首先建立預製外牆板的參數化模型，然後再由參數模型直接出施工圖，在出圖階段，可以根據生產需要，隨時增減、調整圖紙上的平面、立面、剖面數量，而且可以引出具體詳圖，使生產單位更好地理解圖紙信息；最後按照圖紙在工廠進行加工。
所述預製外牆板的參數化模型可實現參數驅動，參數驅動的邏輯關係：首先設置族參數（族參數界面參見圖10所示），即參數化驅動所涉及的驅動參數。然後創建參照平面，標註參照平面，定義標註族參數，從而實現族參數與參照平面相互關聯，實現參數驅動的第一步，參照平面的驅動。繼而創建拉伸實體、放置鋼筋，將鋼筋、拉伸邊線與參照平面鎖定，從而實現參數驅動的第二步，即整個模型的可驅動。
預製外牆板的參照平面設置位置的共同原則是：a、結構層、外葉板、保溫層等拉伸邊線位置；b、洞口邊線位置；c、套筒、鋼筋位置。
預製外牆板建模採用revit三維建模平臺，建模過程為：建模採用revit三維建模平臺，建模過程為：
（1）打開revit軟體，新建族的公制結構基礎模型；
（2）分別建立結構層、保溫層以及外飾層的參照平面並命名，選擇前立面創建拉伸實體並將結構邊線與參照平面鎖定，使用注釋對結構邊線進行尺寸標註，使用標籤將尺寸標註賦予參數並分別命名；
具體過程為：選擇項目瀏覽器中-立面-前，然後在畫布上豎向選擇創建三個參照平面，第一個取名暗柱-左，第二個取名窗左，第三個取名窗右；水平向選擇創建四個參照平面，從上到下第一個取名結構-上，第二個取名窗-上，第三個取名窗-下，第四個取名下連梁-下；在創建菜單中選擇拉伸命令，用直線將結構邊線勾畫出來；使用對齊命令，將參照平面與結構邊線一一對應，鎖定在一起；在大菜單框中選擇注釋菜單欄-選擇尺寸標註，選擇對齊尺寸標註命令，選擇豎向默認參照平面和暗柱-左進行標註尺寸，滑鼠單擊尺寸，選擇標籤-添加參數-參數類型族參數，參數數據名稱，命名為1結構長、參數分組方式選擇尺寸標註單擊確定；選擇注釋-尺寸標註-對齊尺寸標註命令選擇水平默認參照平面和結構-上進行標註尺寸，滑鼠單擊尺寸，選擇標籤-添加參數-參數類型族參數；參數數據名稱命名為1結構高、參數分組方式選擇常規單擊確定；選擇注釋-尺寸標註-對齊尺寸標註命令選擇窗-左和窗-右進行標註尺寸，滑鼠單擊尺寸，選擇標籤-添加參數-參數類型族參數；參數數據名稱命名為2窗寬、參數分組方式選擇尺寸標註單擊確定；選擇注釋-尺寸標註-對齊尺寸標註命令選擇窗-上和窗-下進行標註尺寸，滑鼠單擊尺寸，選擇標籤-添加參數-參數類型族參數；參數數據名稱命名為2窗高、參數分組方式選擇常規單擊確定；選擇注釋-尺寸標註-對齊尺寸標註命令選擇左暗柱-左和窗-左進行標註尺寸，滑鼠單擊尺寸，選擇標籤-添加參數-參數類型族參數；參數數據名稱命名為3窗左暗柱寬、參數分組方式選擇尺寸標註單擊確定；選擇注釋-尺寸標註-對齊尺寸標註命令選擇窗-下和下連梁-下進行標註尺寸，滑鼠單擊尺寸，選擇標籤-添加參數-參數類型族參數；參數數據名稱命名為下連梁高、參數分組方式選擇常規單擊確定；選擇注釋-尺寸標註-對齊尺寸標註命令選擇下連梁-下和水平默認參照平明進行標註尺寸，滑鼠單擊尺寸，選擇標籤-添加參數-參數類型族參數；參數數據名稱命名為下連梁邊距、參數分組方式選擇常規單擊確定。
（3）選擇左立面，分別創建結構層、保溫層以及外飾層的厚度參照平面，使用注釋對厚度進行尺寸標註，使用標籤將尺寸標註賦予參數並命名；
具體過程為：選擇項目瀏覽器中立面左，選擇創建參照平明並命名結構-後，創建一個豎向參照平面，選擇對齊將結構-後與拉伸實體右邊鎖定在一起；拉伸實體左邊於默認豎向參照平面鎖定在一起，選擇注釋-尺寸標註-對齊尺寸標註命令選擇結構-後和默認豎向參照平面進行標註尺寸，滑鼠單擊尺寸，選擇標籤-添加參數-參數類型族參數；參數數據名稱命名為6結構厚、參數分組方式選擇常規單擊確定；選擇創建參照平明並命名保溫，創建一個豎向參照平面，選擇注釋-尺寸標註-對齊尺寸標註命令選擇保溫和默認豎向參照平面進行標註尺寸，滑鼠單擊尺寸，選擇標籤-添加參數-參數類型族參數；參數數據名稱命名為5保溫層厚、參數分組方式選擇常規單擊確定；選擇項目瀏覽器中立面前，選擇拉伸選擇設置，指定新的工作平面-選擇名稱-選擇保溫層繪製保溫層實體，選擇創建兩條豎向參照平面命名為保溫層-左保溫層-右，創建一條水平參照平面，命名為保溫層上，使用對齊命令，將參照平面與保溫層邊線一一對應，鎖定在一起；選擇拉伸選擇設置，指定新的工作平面-選擇名稱-選擇外飾層繪製外飾層實體，選擇創建兩條豎向參照平面命名為外飾層-左外飾層-右，創建一條水平參照平面，命名為外飾層上，使用對齊命令，將參照平面與外飾層線一一對應，鎖定在一起；選擇注釋-尺寸標註-對齊尺寸標註命令選擇保溫層-左和外飾層-左進行標註尺寸，滑鼠單擊尺寸，選擇標籤-添加參數-參數類型族參數；參數數據名稱命名為1保溫層左參數、參數分組方式選擇數據單擊確定；選擇注釋-尺寸標註-對齊尺寸標註命令選擇保溫層-右和外飾層-右進行標註尺寸，滑鼠單擊尺寸，選擇標籤-添加參數-參數類型族參數；參數數據名稱命名為2保溫層右參數、參數分組方式選擇數據單擊確定。
（4）由插入菜單中的載入族選項選擇對應的鋼筋載入至模型中，放置鋼筋；
具體過程為：選擇插入菜單欄中的載入族按鈕，進入參照標高視口，點擊創建-構件，在屬性菜單下選中套筒，點擊放置在工作平面上，點擊屏幕拉伸實體的底面，選中創建完成的套筒，點擊移動，在屏幕上點擊空白處，然後滑鼠往右拉，輸入50，回車；進入前視口，選中套筒點擊複製複製出兩排6個，進入參照標高視口，點擊創建-構件，在屬性菜單下選中直線鋼筋2(套筒)，點擊放置在工作平面上，點擊屏幕拉伸實體的左上角，拉至左下角。選中創建完成的鋼筋族，點擊移動，在屏幕上點擊空白處，然後滑鼠往右拉，輸入50，回車。選中直線鋼筋2(套筒)複製複製出兩排6個；創建兩個參照平面選擇注釋-尺寸標註-對齊尺寸標註命令選擇暗柱-左-新建的兩個參照進行標註尺寸，滑鼠單擊尺寸，選擇eq；將直線鋼筋2(套筒)的下端選取點與套筒上表面鎖定在一起，將直線鋼筋2(套筒)的上端選取點與結構上鎖定在一起；全部豎向鋼筋均與所在位置的上下端參照平面，鎖定在一起；全部水平向鋼筋均與所在位置的左右端參照平面，鎖定在一起；進入前視口，選中窗上下箍筋，點擊陣列，向右拖動滑鼠，點擊空白處，生成另一條箍筋，點擊注釋-對齊，標註創建生成的兩條直線鋼筋，定義標籤連梁箍筋間距，輸入數值100。
（5）檢查鋼筋信息，若有誤對其進行修改，無誤進行下一步；
（6）使用對齊命令將鋼筋與外邊線鎖定；
（7）測試鋼筋是否隨著構件邊線驅動，若鋼筋隨著構件邊線驅動則參數化模型建立完成，否則進行步驟（6）。