CN107145695B - 一种装配式剪力墙结构预制外墙板的参数化建模生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式剪力墙结构预制外墙板的参数化建模生产方法。本发明所使用的方法是基于REVIT平台，通过创建拉伸实体，嵌套钢筋族（族是某一类别中图元的类，是根据参数集的共用、使用上的相同和图形表示的相似来对图元进行分组）来建立预制外墙的三维模型，并定义相关参数、锁定相关关系，从而实现外墙板模型的参数化驱动。此方法出图解决了预制剪力墙构件钢筋种类繁多、布置复杂，各专业信息繁多、难以协同等问题，对于出图、生产的精度和效率提供了可靠地保证。

Description

一种装配式剪力墙结构预制外墙板的参数化建模生产方法

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，尤其涉及一种装配式剪力墙结构预制外墙板的参数化建模生产方法。

背景技术

随着计算机的飞速发展，建筑行业的设计、生产、施工水平得到了更进一步的提高。传统的手工绘图为主的建筑展现形式，逐渐被计算机辅助设计(CAD)代替，设计、生产、施工的效率有了很大的提高，建筑行业开创了自己的新时代。然而现有的CAD平台主要是提供二维的平面施工图，通过CAD绘制PC深化设计图，出图时间相对来说比较长，而且全部通过人为的绘制，由于其中布置钢筋操作繁琐，工作量非常大，绘图人员的水平不同，可能出现钢筋布置原则错误，钢筋尺寸错误等影响结构的问题。同种类型的预制构件虽然只是尺寸不同，但还是得重新出图。随着三维信息技术的发展与应用，3D技术在建筑领域中也被广泛运用，通过3D计算，可以实现在电脑荧屏展现出建筑结构、建筑形状等一系列的三维图像， BIM，就是在这种条件下产生的，由于BIM技术的可视化和快速出图的特点与装配式剪力墙结构深化设计的需求十分吻合，因此被深入应用于建筑设计和建筑施工领域。

本发明根据近几年的实践经验以及现有技术水平，总结并优化建模技巧，编制参数表，控制模型，使同一模型可以快速修改为另一模型，本发明的研究受到“国家重点研发计划资助”（“National Key R&D Program of China”），项目编号为“2016YFC0701700”。

发明内容

为解决现有CAD技术所存在的不足，本发明提供一种装配式剪力墙结构预制外墙板的参数化建模生产方法，其首先建立参数化预制外墙3D模型，进而可以根据需要调整参数生成相应同种类别，不同尺寸的构件模型，快捷、准确。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种装配式剪力墙结构预制外墙板的参数化建模生产方法，其过程是：首先建立预制外墙板的参数化模型，然后再由这套完全无误的参数模型直接出施工图，在出图阶段，可以根据生产需要，随时增减、调整图纸上的平面、立面、剖面数量，而且可以引出具体详图，使生产单位更好理解图纸信息。利用这套参数模型出图，可以保证图纸上每平面、立面、剖面及详图都完全对应，不会出现平面、立面、剖面及详图不对应的情况，这一点正是传统的CAD绘图很难做到的。工厂在拿到构件施工图之后，完全按图生产，如果出现上述问题，工厂就没办法保证能生产出来符合要求的构件，那么构件问题在现场安装时被发现，只能现场进行处理，现场处理的话时间、成本的代价都是非常巨大的。所以这一套模型的发明，从源头上解决了此类问题，使得出图、生产的效率有了很大的提高。

所述预制外墙板的参数化模型可实现参数驱动，参数驱动的逻辑关系为：首先设置族参数，即参数化驱动所涉及的驱动参数。然后创建参照平面，标注参照平面，定义标注族参数，从而实现族参数与参照平面相互关联，实现参数驱动的第一步，参照平面的驱动。继而创建拉伸实体、放置钢筋，将钢筋、拉伸边线与参照平面锁定，从而实现参数驱动的第二步，即整个模型的可驱动。

预制外墙板的参照平面设置位置的共同原则是：a、结构层、外叶板、保温层等拉伸边线位置；b、洞口边线；c、套筒、钢筋位置。

预制外墙板建模采用Revit三维建模平台，建模过程为：

（1）打开revit程序，新建族的公制结构基础模型；

（2）建立结构层参照平面并命名，选择前立面创建拉伸实体并将结构边线与参照平面锁定，使用注释对结构边线进行尺寸标注，使用标签将尺寸标注赋予参数并分别命名；然后，按照上述步骤，针对保温层、外装饰层也进行相应操作；

（3）选择左立面，分别创建结构层、保温层以及外饰层的厚度参照平面，使用注释对厚度进行尺寸标注，使用标签将尺寸标注赋予参数并命名；

（4）在 创建菜单栏中选择拉升命令；

（5）由插入菜单中的载入族选项选择对应的钢筋载入至模型中，放置钢筋；

（6）检查钢筋信息，若有误对其进行修改，无误进行下一步；

（7）使用对齐命令将钢筋与外边线锁定；

（8）测试钢筋是否随着构件边线驱动，若钢筋随着构件边线驱动则参数化模型建立完成，否则进行步骤（7）。

本发明的有益效果：传统的基于二维的CAD平台绘制结构的深化图，需要设计人员按照要求逐步绘制，要求操作人员具备较高的专业水平和丰富的空间想象能力，而本发明基于REVIT平台的建模出图技术，可实现参数化驱动，同种类型的构件不用逐个绘制，只需要调整参数即可创建新的构件，不但提高了速度，而且保证出图质量，具体表现在：（1）本发明的3D模型相对于2D模型更为直观；（2）同种类型的预制构件的尺寸通过参数进行调整；（3）模型钢筋信息根据参数设置自动布置，信息准确无误，钢筋信息随着结构模型尺寸的变化而变化；（4）窗上下连梁的箍筋数量随着窗框的长度变化而自动增多或减少。

附图说明

图1为本发明参数化建模的流程图；

图2为建立参照平面操作示意图之一；

图3为创建拉伸操作示意图之一；

图4为将界面边线与参照平面锁定示意图之一；

图5为使用注释对结构进行尺寸标注示意图之一；

图6为使用标签将尺寸标注赋予参数并命名的操作示意图之一；

图7为创建厚度参照平面操作示意图之一；

图8为载入钢筋至模型操作示意图之一；

图9为本发明创建完成的3D模型示意图；

图10为本发明预制外墙板族参数界面示意图。

具体实施方式

以下举例说明一种装配式剪力墙结构预制外墙板参数化模型的生产方法，其模型中各参数可以根据设计进行修改调整。

一种装配式剪力墙结构预制外墙板的参数化建模生产方法，其过程是：首先建立预制外墙板的参数化模型，然后再由参数模型直接出施工图，在出图阶段，可以根据生产需要，随时增减、调整图纸上的平面、立面、剖面数量，而且可以引出具体详图，使生产单位更好地理解图纸信息；最后按照图纸在工厂进行加工。

所述预制外墙板的参数化模型可实现参数驱动，参数驱动的逻辑关系：首先设置族参数（族参数界面参见图10所示），即参数化驱动所涉及的驱动参数。然后创建参照平面，标注参照平面，定义标注族参数，从而实现族参数与参照平面相互关联，实现参数驱动的第一步，参照平面的驱动。继而创建拉伸实体、放置钢筋，将钢筋、拉伸边线与参照平面锁定，从而实现参数驱动的第二步，即整个模型的可驱动。

预制外墙板的参照平面设置位置的共同原则是：a、结构层、外叶板、保温层等拉伸边线位置；b、洞口边线位置；c、套筒、钢筋位置。

预制外墙板建模采用Revit三维建模平台，建模过程为：建模采用Revit三维建模平台，建模过程为：

（1）打开Revit软件，新建族的公制结构基础模型；

（2）分别建立结构层、保温层以及外饰层的参照平面并命名，选择前立面创建拉伸实体并将结构边线与参照平面锁定，使用注释对结构边线进行尺寸标注，使用标签将尺寸标注赋予参数并分别命名；

具体过程为：选择项目浏览器中-立面-前，然后在画布上竖向选择创建三个参照平面，第一个取名暗柱-左，第二个取名窗左，第三个取名窗右；水平向选择创建四个参照平面，从上到下第一个取名结构-上，第二个取名窗-上，第三个取名窗-下，第四个取名下连梁-下；在创建菜单中选择拉伸命令，用直线将结构边线勾画出来；使用对齐命令，将参照平面与结构边线一一对应，锁定在一起；在大菜单框中选择注释菜单栏-选择尺寸标注，选择对齐尺寸标注命令，选择竖向默认参照平面和暗柱-左进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数，参数数据名称，命名为1结构长、参数分组方式选择尺寸标注单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择水平默认参照平面和结构-上进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为1结构高、参数分组方式选择常规单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择窗-左和窗-右进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为2窗宽、参数分组方式选择尺寸标注单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择窗-上和窗-下进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为2窗高、参数分组方式选择常规单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择左暗柱-左和窗-左进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为3窗左暗柱宽、参数分组方式选择尺寸标注单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择窗-下和下连梁-下进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为下连梁高、参数分组方式选择常规单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择下连梁-下和水平默认参照平明进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为下连梁边距、参数分组方式选择常规单击确定。

（3）选择左立面，分别创建结构层、保温层以及外饰层的厚度参照平面，使用注释对厚度进行尺寸标注，使用标签将尺寸标注赋予参数并命名；

具体过程为：选择项目浏览器中立面左，选择创建参照平明并命名结构-后，创建一个竖向参照平面，选择对齐将结构-后与拉伸实体右边锁定在一起；拉伸实体左边于默认竖向参照平面锁定在一起，选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择结构-后和默认竖向参照平面进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为6结构厚、参数分组方式选择常规单击确定；选择创建参照平明并命名保温，创建一个竖向参照平面，选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择保温和默认竖向参照平面进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为5保温层厚、参数分组方式选择常规单击确定；选择项目浏览器中立面前，选择拉伸选择设置，指定新的工作平面-选择名称-选择保温层绘制保温层实体，选择创建两条竖向参照平面命名为保温层-左保温层-右，创建一条水平参照平面，命名为保温层上，使用对齐命令，将参照平面与保温层边线一一对应，锁定在一起；选择拉伸选择设置，指定新的工作平面-选择名称-选择外饰层绘制外饰层实体，选择创建两条竖向参照平面命名为外饰层-左外饰层-右，创建一条水平参照平面，命名为外饰层上，使用对齐命令，将参照平面与外饰层线一一对应，锁定在一起；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择保温层-左和外饰层-左进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为1保温层左参数、参数分组方式选择数据单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择保温层-右和外饰层-右进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为2保温层右参数、参数分组方式选择数据单击确定。

（4）由插入菜单中的载入族选项选择对应的钢筋载入至模型中，放置钢筋；

具体过程为：选择插入菜单栏中的载入族按钮，进入参照标高视口，点击创建-构件，在属性菜单下选中套筒，点击放置在工作平面上，点击屏幕拉伸实体的底面，选中创建完成的套筒，点击移动，在屏幕上点击空白处，然后鼠标往右拉，输入50，回车；进入前视口，选中套筒点击复制复制出两排6个，进入参照标高视口，点击创建-构件，在属性菜单下选中直线钢筋2(套筒) ，点击放置在工作平面上，点击屏幕拉伸实体的左上角，拉至左下角。选中创建完成的钢筋族，点击移动，在屏幕上点击空白处，然后鼠标往右拉，输入50，回车。选中直线钢筋2(套筒) 复制复制出两排6个；创建两个参照平面选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择暗柱-左-新建的两个参照进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择EQ ；将直线钢筋2(套筒)的下端选取点与套筒上表面锁定在一起，将直线钢筋2(套筒)的上端选取点与结构上锁定在一起；全部竖向钢筋均与所在位置的上下端参照平面，锁定在一起；全部水平向钢筋均与所在位置的左右端参照平面，锁定在一起；进入前视口，选中窗上下箍筋，点击阵列，向右拖动鼠标，点击空白处，生成另一条箍筋，点击注释-对齐，标注创建生成的两条直线钢筋，定义标签连梁箍筋间距，输入数值100。

（5）检查钢筋信息，若有误对其进行修改，无误进行下一步；

（6）使用对齐命令将钢筋与外边线锁定；

（7）测试钢筋是否随着构件边线驱动，若钢筋随着构件边线驱动则参数化模型建立完成，否则进行步骤（6）。

Claims (1)

1.一种装配式剪力墙结构预制外墙板的参数化建模生产方法，其特征在于，其生产过程是：首先建立预制外墙板的参数化模型；然后由所建立的参数模型直接出施工图；在出图阶段，可以根据生产需要，随时增减、调整图纸上的平面、立面和剖面数量，并引出具体详图，以使生产单位更好地理解图纸信息；最后，根据构件施工图，在工厂进行生产；

预制外墙板的参数化模型可实现参数驱动，参数驱动的逻辑关系为：首先设置族参数，即参数化驱动所涉及的驱动参数；然后创建参照平面，标注参照平面，然后定义标注族参数，从而实现族参数与参照平面相互关联，实现参数驱动的第一步，即参照平面的驱动；继而创建拉伸实体、放置钢筋，将钢筋参照点、拉伸边线与参照平面锁定，从而实现参数驱动的第二步，即整个模型的可驱动；

预制外墙板的参照平面设置位置的共同原则是：a、结构层、外叶板、保温层拉伸边线位置；b、洞口边线位置；c、套筒、钢筋位置；

预制外墙板建模采用Revit三维建模平台，建模过程为：

（1）打开Revit程序，新建族的公制结构基础模型；

（2）建立结构层参照平面并命名，选择前立面创建拉伸实体并将结构边线与参照平面锁定，使用注释对结构边线进行尺寸标注，使用标签将尺寸标注赋予参数并分别命名；然后，按照上述步骤，针对保温层、外装饰层也分别进行相应操作；所述预制外墙板上设置有窗口，使用标签赋予尺寸标注的参数包括结构长、结构高、窗宽、窗高、窗左暗柱宽、下连梁高以及下连梁边距；

具体过程为：选择项目浏览器中-立面-前，然后在画布上竖向选择创建三个参照平面，第一个取名暗柱-左，第二个取名窗左，第三个取名窗右；水平向选择创建四个参照平面，从上到下第一个取名结构-上，第二个取名窗-上，第三个取名窗-下，第四个取名下连梁-下；

在创建菜单中选择拉伸命令，用直线将结构边线勾画出来；使用对齐命令，将参照平面与结构边线一一对应，锁定在一起；在大菜单框中选择注释菜单栏-选择尺寸标注，选择对齐尺寸标注命令，选择竖向默认参照平面和暗柱-左进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数，参数数据名称，命名为1结构长、参数分组方式选择尺寸标注单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择水平默认参照平面和结构-上进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为1结构高、参数分组方式选择常规单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择窗-左和窗-右进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为2窗宽、参数分组方式选择尺寸标注单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择窗-上和窗-下进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为2窗高、参数分组方式选择常规单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择左暗柱-左和窗-左进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为3窗左暗柱宽、参数分组方式选择尺寸标注单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择窗-下和下连梁-下进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为下连梁高、参数分组方式选择常规单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择下连梁-下和水平默认参照平明进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为下连梁边距、参数分组方式选择常规单击确定；

（3）选择左立面，分别创建结构层、保温层以及外饰层的厚度参照平面，使用注释对厚度进行尺寸标注，使用标签将尺寸标注赋予参数并命名；

具体过程为：选择项目浏览器中立面左，选择创建参照平明并命名结构-后，创建一个竖向参照平面，选择对齐将结构-后与拉伸实体右边锁定在一起；拉伸实体左边于默认竖向参照平面锁定在一起，选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择结构-后和默认竖向参照平面进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为6结构厚、参数分组方式选择常规单击确定；选择创建参照平明并命名保温，创建一个竖向参照平面，选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择保温和默认竖向参照平面进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为5保温层厚、参数分组方式选择常规单击确定；选择项目浏览器中立面前，选择拉伸选择设置，指定新的工作平面-选择名称-选择保温层绘制保温层实体，选择创建两条竖向参照平面命名为保温层-左保温层-右，创建一条水平参照平面，命名为保温层上，使用对齐命令，将参照平面与保温层边线一一对应，锁定在一起；选择拉伸选择设置，指定新的工作平面-选择名称-选择外饰层绘制外饰层实体，选择创建两条竖向参照平面命名为外饰层-左外饰层-右，创建一条水平参照平面，命名为外饰层上，使用对齐命令，将参照平面与外饰层线一一对应，锁定在一起；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择保温层-左和外饰层-左进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为1保温层左参数、参数分组方式选择数据单击确定；选择注释-尺寸标注-对齐尺寸标注命令选择保温层-右和外饰层-右进行标注尺寸，鼠标单击尺寸，选择标签-添加参数-参数类型族参数；参数数据名称命名为2保温层右参数、参数分组方式选择数据单击确定；

（4）在创建菜单栏中选择拉伸命令，进行拉伸操作；

（5）由插入菜单中的载入族选项选择对应的钢筋载入至模型中，放置钢筋；载入的钢筋包括竖向钢筋、水平钢筋、箍筋以及套筒，将竖向钢筋的下端选取点与套筒上表面锁定在一起，将竖向钢筋的上端选取点与结构上锁定在一起；

（6）检查钢筋信息，若有误对其进行修改，无误则进行下一步；

（7）使用对齐命令将钢筋与外边线锁定；

（8）测试钢筋是否随着构件边线驱动，若钢筋随着构件边线驱动则参数化模型建立完成，否则进行步骤（7）。

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