单向叠合板密拼式接缝连接现浇钢筋自动化布置方法

摘要

本发明涉及一种建筑施工技术领域，公开了单向叠合板密拼式接缝连接现浇钢筋自动化布置方法。本发明主要步骤包括在模型区域内筛选出叠合板模型，提取单向板几何参数，获取相邻单向板接缝信息，设置钢筋类型、钢筋间距、布置位置等参数，在单向板板与板接缝处布置纵向加强筋和水平加强筋，根据单向板上下表面几何信息，通过点线位置偏移，获取单向板表面现浇钢筋模型信息。本发明实现单向板板与板接缝处现浇钢筋准确定位，使加强筋和面筋可以自动化布置，避免钢筋内部碰撞，最后快速、批量地生成钢筋实体。解决了现有技术在深化设计中，叠合板构件板与板接缝处钢筋布置精确度低，设计不合理等问题，同时具有提高其现场加工精度与施工效率等优点。

权利要求

1.单向叠合板密拼式接缝连接现浇钢筋自动化布置方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：创建梁板框架的三维模型；

步骤二：框选需要布设钢筋的模型区域，筛选出框选区域内的楼板模型；

步骤三：获取楼板下表面四条边的信息，根据单向板、双向板的判别条件，筛选出所有楼板中的单向板，最终得到所有单向板模型的几何信息；

步骤四：根据步骤三中单向板底面四条边的几何信息，获取所有单向板的短边；判断已获取的单向板短边是否有重合的边，即相交的边；通过该筛选条件，得到所有单向板相交的短边列表，最后根据所有的相交的短边获得所有单向板短边接缝；

步骤五：根据步骤四中单向板短边接缝的几何信息，得到接缝边所在的方向向量和单向板长边方向的方向向量；将接缝边沿着单向板的长边方向和Z轴正方向偏移，得到单向板接缝处的纵向加强筋钢筋定位线列表；

步骤六：根据步骤四中单向板短边接缝的几何信息，将接缝边两个起点向单向板长边方向的两侧偏移，并将两侧的偏移点位相连；设置水平加强筋偏移列表，得到单向板接缝处的水平加强筋钢筋定位线列表；

步骤七：根据步骤五和步骤六得到的单向板接缝处纵向加强筋钢筋定位线列表和水平加强筋钢筋定位线列表，利用Rebar.ByCurve节点生成纵向和水平加强筋的实体钢筋模型；

步骤八：设置单向板底面长短向钢筋定位线；

步骤九：在单向板板与板连接处的长边方向的现浇面筋不断开，首尾相连的钢筋采用一根筋通长；

步骤十：选择现浇部分面筋的型号，设置钢筋的样式为“标准”、钢筋的弯钩方向为“右”、钢筋的方向为“None”；利用Rebar.ByCurve节点生成单向板现浇部分面筋的钢筋实体模型。

说明书

单向叠合板密拼式接缝连接现浇钢筋自动化布置方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种建筑施工技术领域，特别是一种基于BIM技术，对BIM三维模型单向板板与板接缝处现浇钢筋的钢筋尺寸与空间位置进行参数化设置，实现钢筋模型高精度
快速布置的方法。

背景技术

[0002] 建筑信息模型(Building Information Modeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的
真实信息。它具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。

[0003] 传统施工工艺在叠合板板与板接缝处钢筋的布置易产生混乱，高精度叠合板现浇钢筋模型有利于不同类型钢筋的下料，在准确表达二维图纸信息的同时，对现场钢筋绑扎
过程中的钢筋绑扎顺序，钢筋绑扎空间位置有很好的技术指导作用。在板与板接缝处纵向
和水平加强筋布置过程中，往往出现不同类型钢筋碰撞，钢筋模型三维表达偏离图纸，直接
影响叠合板接缝处钢筋的模型精度。

[0004] BIM的建模技术是BIM技术应用的基础，正是因为有建模过程才能完成后面的一系列BIM功能。因此BIM建模的效率以及精度一直是现场施工中对应用BIM技术的一个主要要
求。例如Autodesk公司的Revit系列软件，虽然软件本身有强大的建模能力，但是就和施工
现场结合的效率而言还需要改进，特别是钢筋建模。叠合板板与板接缝处的钢筋不仅规则
复杂，而且结构精密。目前市面上对于叠合板板与板接缝处现浇钢筋快速布置的插件，布置
规则混乱，可调参数较少，未考虑钢筋碰撞问题。同时在操作方面，面对不同尺寸的叠合板
构件，利用Revit系列软件，建模人员无法复制已经手工布置的钢筋模型到新的不同尺寸的
叠合板构件上，全部采用手工建模需要消耗大量人力物力，且无法保证精确度。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供单向叠合板密拼式接缝连接现浇钢筋自动化布置方法，要解决现有BIM技术深化设计过程中，效率低下费时费工的技术问题。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0007] 单向叠合板密拼式接缝连接现浇钢筋自动化布置方法，包括以下步骤：

[0008] 步骤一：创建梁板框架的三维模型。

[0009] 步骤二：框选需要布设钢筋的模型区域，筛选出框选区域内的楼板模型。

[0010] 步骤三：获取楼板下表面四条边的信息，根据单向板、双向板的判别条件，筛选出所有楼板中的单向板，最终得到所有单向板模型的几何信息。

[0011] 步骤四：根据步骤三中单向板底面四条边的几何信息，获取所有单向板的短边。判断已获取的单向板短边是否有重合的边，即相交的边。通过该筛选条件，得到所有单向板相
交的短边列表，最后根据所有的相交的短边获得所有单向板短边接缝。

[0012] 步骤五：根据步骤四中单向板短边接缝的几何信息，得到接缝边所在的方向向量和单向板长边方向的方向向量。将接缝边沿着单向板的长边方向和Z轴正方向偏移，得到单
向板接缝处的纵向加强筋钢筋定位线列表。

[0013] 步骤六：根据步骤四中单向板短边接缝的几何信息，将接缝边两个起点向单向板长边方向的两侧偏移，并将两侧的偏移点位相连。设置水平加强筋偏移列表，得到单向板接
缝处的水平加强筋钢筋定位线列表。

[0014] 步骤七：根据步骤五和步骤六得到的单向板接缝处纵向加强筋钢筋定位线列表和水平加强筋钢筋定位线列表，利用Rebar.ByCurve节点生成纵向和水平加强筋的实体钢筋
模型。

[0015] 步骤八：设置单向板底面长短向钢筋定位线。

[0016] 步骤九：在单向板板与板连接处的长边方向的现浇面筋不断开，首尾相连的钢筋采用一根筋通长。

[0017] 步骤十：选择现浇部分面筋的型号，设置钢筋的样式为“标准”、钢筋的弯钩方向为“右”、钢筋的方向为“None”。利用Rebar.ByCurve节点生成单向板现浇部分面筋的钢筋实体
模型。

[0018] 与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

[0019] 本发明是在主流BIM软件Revit的可视化编程插件Dynamo上操作，通过计算机编程，智能地计算分析数据并判断返回结果，可以快速实现单向板板与板接缝处现浇钢筋的
自动化布置。

[0020] 本发明相较于已有的叠合板接缝处现浇钢筋布置方法，利用编程节点对接缝处钢筋的点位进行自动布置，采用钢筋自动生成的方式，实现接缝处加强筋与现浇部分面筋的
参数化设计，更贴近实际生产与统计的需求。

[0021] 本发明还根据参考图纸布筋要求与建模人员的建模习惯，在叠合板板内钢筋的基础上对加强筋、现浇部分面筋进行合理的参数设置，实现精准化的高效布置。

附图说明

[0022] 图1为本发明的总流程图。

[0023] 图2为获取单向板几何参数流程图。

[0024] 图3为获取长短边方向底筋钢筋定位线流程图。

[0025] 图4为获取接缝处水平加强筋钢筋定位线详细流程图。

[0026] 图5为获取接缝处纵向加强筋钢筋定位线详细流程图。

[0027] 具体实施方法

[0028] 实施过程中的模型是利用Autodesk公司发布的BIM建模平台Revit软件进行建造。

[0029] 上述发明内容可以通过计算机编程语言实现，在Dynamo的环境下使用DesignScript语言进行编程，施工步骤如下：

[0030] 步骤一：创建梁板框架的三维模型。

[0031] 步骤二：框选需要布设钢筋的模型区域，筛选出框选区域内的楼板模型。

[0032] 1.利用Select Model Elements节点在梁板框架模型中选择的所有的梁和板构件。

[0033] 2.在已选择的板和梁构件中筛选出需要操作的“楼板”类别和“结构框架”类别。

[0034] 步骤三：获取楼板下表面四条边的信息，根据单向板、双向板的判别条件，筛选出所有楼板中的单向板，最终得到所有单向板模型的几何信息。

[0035] 1.将步骤二中已经获取的楼板的六个面的面积从小到大排序，筛选面积最大的表面，即楼板的上下表面。

[0036] 2.提取楼板下表面的四条边，将四条边的长度从小到大排序，排序后的第一组即为短边，最后一组即为长边。

[0037] 3.提取楼板的长边长度和短边长度，利用除法节点，将长边长度赋予除数X，短边长度赋予被除数Y，判断输出结果是否大于2，得到False与True的Bool值列表，利用
List.FilterByBoolmask节点将Bool列表与板底表面列表进行匹配，输出的True结果即为
所有的单向板，最终得到单向板底面的所有边。

[0038] 步骤四：根据步骤三中单向板底面四条边的几何信息，获取所有单向板的短边。判断已获取的单向板短边是否有重合的边，即相交的边。通过该筛选条件，得到所有单向板相
交的短边列表，最后根据所有的相交的短边获得所有单向板短边接缝。

[0039] 1.将步骤三得到的单向板底面边根据边长从小到大进行排序，将排序后的四条边进行分组，得到单向板的长短边列表。利用List.Transpose节点将得到的列表进行转置，取
第一项，得到每块单向板的短边列表。

[0040] 2.为筛选单向板短边列表中重合的边，即相交的边，将短边列表和短边列表相互叉积判断是否相交，即判断每个相交结果中“true”的数量是否为2，即判断每条边的的相交
边数量是否为2。通过该筛选条件，得到单向板底面所有相交边列表ListA。

[0041] 3.列表List的数据结构没有分层，即所有的边未进行分组，为获取不重复的边，利用List.GroupByKey节点，以相交边的中点作为Key值，将所有中点相同的边进行分组，每一
组的第一项即为不重复的单向板短边接缝。

[0042] 步骤五：根据步骤四中单向板短边接缝的几何信息，得到接缝边所在的方向向量和单向板长边方向的方向向量。将接缝边沿着单向板的长边方向和Z轴正方向偏移，得到单
向板接缝处的纵向加强筋钢筋定位线列表。

[0043] 1.获取接缝边的起点和终点。

[0044] 2.获取接缝边所在的方向向量。

[0045] 3.获取接缝边中点切线法向量，即单向板长边方向的方向向量。

[0046] 4.将接缝边沿着两侧长边分别延伸100、200的长度。

[0047] 5.将Line列表沿着Z轴正方向偏移70，得到单向板接缝处纵向加强筋钢筋定位线列表。

[0048] 步骤六：根据步骤四中单向板短边接缝的几何信息，将接缝边两个起点向单向板长边方向的两侧偏移，并将两侧的偏移点位相连。设置水平加强筋偏移列表，得到单向板接
缝处的水平加强筋钢筋定位线列表。

[0049] 1.将接缝边的起点向单向板长边方向两侧偏移600的距离，并将两点相连，得到单向板水平加强筋初始偏移定位线。

[0050] 2.设置水平加强筋起步筋位置。

[0051] 3.设置水平加强筋钢筋间距。

[0052] 4.以水平加强筋起步筋位置为首项，单向板长边长度为总长，水平加强筋钢筋间距为公差，得到水平加强筋等差数列偏移距离列表。

[0053] 5.以水平加强筋等差数列偏移距离列表为偏移长度，接缝边所在的方向向量为偏移方向进行偏移，将该Line列表沿着Z轴正方向偏移60的距离，得到单向板接缝处的水平加
强筋钢筋定位线列表。

[0054] 步骤七：根据步骤五和步骤六得到的单向板接缝处纵向加强筋钢筋定位线列表和水平加强筋钢筋定位线列表，利用Rebar.ByCurve节点生成纵向和水平加强筋的实体钢筋
模型。

[0055] 步骤八：设置单向板底面长短向钢筋定位线。

[0056] 1.将步骤三中的所有单向板的边根据长度从小到大进行排序，经过列表转置，得到四组边列表，其中第一组为单向板短边ListA，第二组为短边ListB，第三组为单向板长边
ListC，第四组为单向板长边ListD。

[0057] 2.将ListA进行阵列偏移，ListA与ListB分别与ListC相交，利用Vector.Bytwopoints将两组交点输入，得到偏移方向VectorA，设置参数“起步筋距离”与
“钢筋间距”，以起步筋距离为首项，以钢筋间距为差值，以长边长度为总长进行阵列偏移，
得到短向底筋的底面定位线。

[0058] 3.同理得到单向板长向底筋的底面定位线。将单向板短、长向钢筋分别向Z轴正方向偏移参数“底筋距板底距离”15与25，得到单向板短向与长向底筋的钢筋定位线。

[0059] 步骤九：在单向板板与板连接处的长边方向的现浇面筋不断开，首尾相连的钢筋采用一根筋通长。

[0060] 1.利用Curve.SuperJoin.ArchLab节点将步骤八中长向钢筋curve列表中首尾相连的钢筋连成一条多段线。

[0061] 2.将处理完的多段线沿着Z轴正方向偏移93的距离，得到单向板单向板现浇部分面筋。

[0062] 步骤十：选择现浇部分面筋的型号，设置钢筋的样式为“标准”、钢筋的弯钩方向为“右”、钢筋的方向为“None”。利用Rebar.ByCurve节点生成单向板现浇部分面筋的钢筋实体
模型。

[0063] 所述所有步骤中的计算和判定是通过是使用DesignScript语言并调用Autodesk公司发布的BIM建模平台Revit软件的应用程序编程接口中的相关函数来实现的。

[0064] 本发明可适用于所有尺寸的单向板接缝部位钢筋的布置，不限于叠合板的长宽高尺寸。同时，钢筋直径、钢筋排布间距、钢筋根数、弯钩类型、钢筋布置位置、保护层厚度皆为
可调参数。程序运行结果运行美观、精确。对叠合板钢筋的深化应用提供了模型基础。

[0065] 以上所述仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在
不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护
范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。