CN107315876B - 一种预制梁的参数化建模生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制梁的参数化建模生产方法，本发明使用自定义的参数分别对预制框架梁结构边线、钢筋、键槽进行赋值，实现了通过族类型窗口内的参数就能对预制框架梁的边线进行尺寸控制，同时实现结构层内部的钢筋长度能够随着边线尺寸的变化而变化，箍筋数量也能随着梁的尺寸变化而增多或减少。利用参数模型出图，可以根据需要调整图纸的平、立、剖数量和所需表达的信息，并且由于是由同一模型所引出的视图，所以可以保证各视图的信息是完全对应的。使用本方法进行预制梁的三维模型建立和出图极大地提高了效率，同时也保证了所绘制图纸的准确性。

Description

一种预制梁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，尤其涉及一种预制梁的参数化建模生产方法。

背景技术

混凝土预制构件的优点是众所周知的，它不仅是建筑工业化的标志，同时也为降低成本、节能减排做出不少贡献。近年来，混凝土预制构件在建筑行业广为应用，需求量也逐渐增加。但是在混凝土预制构件深化设计方面，大部分设计单位依然沿用传统的二维CAD软件进行深化设计。现有技术通过CAD绘制预制梁的深化设计图，构件平、立、剖面需要逐步以直线等命令绘制，重复的操作异常之多。同时，钢筋的位置、形状需要手动绘制、移动定位。如果出图过程中发现出错或者方案变动，势必要花费大量时间来修改出图。传统的CAD出图方式，手动绘制平、立、剖 面，定位钢筋，容易出错，使得后期审图、改图的工作量很大。

本发明正是针对现有技术的不足而作的研究，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

为解决基于现有CAD技术进行预制梁深化设计方面所存在的问题，本发明提供了一种预制梁的参数化建模生产方法，其首先建立预制梁的参数化模型，建模基于三维设计平台，将各种参数融合其中，同时在各个专业设计之间共享模型数据，设计师们只需进行一次更改，之后的模型信息就会随之改变。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种预制梁的参数化建模生产方法，其过程是：首先建立预制梁的参数化模型，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、立面和剖面数量，而且可以引出具体详图，使生产单位更好地理解图纸信息。利用这套参数模型出图，可以保证图纸上每个剖面、每个立面、每个详图都是完全对应，不会出现平面、立面、剖面不对应的情况，这一点正是传统的CAD绘图很难做到的。工厂生产是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，那么问题只能在现场安装时被发现，由现场解决，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、施工的效率有了很大的提高。

所述预制梁的参数化模型能够实现参数驱动，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。

预制梁的参照平面设置位置的共同原则：a、预制梁长度、宽度、高度方向；b、键槽边线位置；c、钢筋保护层位置。

预制梁建模采用Revit三维建模平台，建模过程为：

（1）新建Revit族，族类型选择为公制结构基础模型，对新建族类型重命名为当前族名。

（2）为预制梁参数化样板创建族参数，包括：为预制梁参数化样板构件重量创建相关族参数，为预制梁参数化样板梁长、梁高、梁宽创建族参数，为预制梁参数化样板键槽深度创建族参数，为预制梁参数化样板箍筋间距创建族参数，为预制梁参数化样板阵列箍筋创建相关族参数。

在为预制梁参数化样板构件重量创建相关族参数后，在预制梁重量相关公式栏中输入对应的公式；在为预制梁参数化样板阵列箍筋创建相关族参数后，在箍筋阵列相关公式栏中输入对应的公式。

（3）在立面前视口创建所需参照平面，并相应命名。

（4）标注相关参照平面，并指定对应标签。

（5）创建拉伸实体，并将拉伸边线与对应参照平面锁定；

在拉伸实体创建完毕后，利用空心融合创建键槽，并与相关参照平面锁定。

（6）放置梁内钢筋，并调整钢筋保护层，包括：放置梁上部纵筋，调整钢筋保护层；放置梁下部纵筋，调整钢筋保护层；放置箍筋，调整钢筋保护层；

其中，放置箍筋后，对箍筋进行阵列。

（7）完成参数化模型的建立，对其进行保存。

本发明的有益效果：本发明基于三维平台进行构件深化设计，可以让设计师在设计三维图形时就将各种参数融合其中，同时在各个专业设计之间共享模型数据，避免了重复指定参数。本发明所述预制梁三维模型具有联动性强的特点，可以做到一处修改处处更新，设计师们只需进行一次更改，之后的模型信息就会随之改变，省去了大量重设参数与重复绘图的过程，尤其在深化设计图方面具有以下显著优点：（1）同种类型的构件不需完全重新绘制出图，只需要修改相关族参数即可创建新构件；（2）可以导出构件的三维尺寸和体积数据；（3）模型生成的预制梁平立剖面可以完全对应，图面受人的影响因素很小；（4）钢筋信息可以随着构件尺寸的变化而变化，无需手动调整；（5）构件模型中钢筋位置正确，无需手动调整；（6）箍筋数量可以随着构件长度变化而增多或减少。

附图说明

图1为本发明参数化建模的流程图。

图2为新建族操作界面示意图之一；

图3为创建族参数操作界面示意图之一；

图4为创建参照平面操作界面示意图之一；

图5为标注参照平面操作界面示意图之一

图6为创建拉伸实体操作界面示意图之一；

图7为利用空心融合创建键槽操作界面示意图之一；

图8为放置钢筋操作界面示意图之一；

图9为本发明创建完成的参数化模型示意图；

图10为本发明预制梁族参数界面。

具体实施方式

以下举例说明一种预制梁的参数化建模生产方法，其中参数化模型的各参数可以根据设计进行修改调整，以便于生产同类型的其他各种尺寸的预制梁。

一种预制梁的参数化建模生产方法，其过程是：首先建立预制梁的参数化模型，然后由参数模型出施工图，最后根据施工图在工厂进行预制梁的加工。

所述预制梁的参数化模型通过参数驱动，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，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，实现可驱动的第一步，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，从而实现可驱动的第二步，即整个模型的可驱动。

预制梁的参照平面设置位置的共同原则是：a、预制梁长度、宽度、高度方向；b、键槽边线位置；c、钢筋保护层位置。

预制梁建模采用Revit三维建模平台，建模过程为：

（1）新建Revit族，族类型选择为公制结构基础模型，对新建族类型重命名为当前族名。

（2）为预制梁参数化样板创建族参数，包括：为预制梁参数化样板构件重量创建相关族参数，为预制梁参数化样板梁长、梁高、梁宽创建族参数，为预制梁参数化样板键槽深度创建族参数，为预制梁参数化样板箍筋间距创建族参数，为预制梁参数化样板阵列箍筋创建相关族参数。上述各族参数创建的具体步骤为：

在族参数界面，点击“添加”，在出现的界面选择参数类型族参数，参数数据名称输入“1梁长”，规程选择为公共，参数类型选择为长度，参数分组方式选择为尺寸标注，点击确定。

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“2梁高”，规程选择为公共，参数类型选择为长度，参数分组方式选择为尺寸标注，点击确定。

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“3梁宽”，规程选择为公共，参数类型选择为长度，参数分组方式选择为尺寸标注，点击确定。

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“4键槽深度”，规程选择为公共，参数类型选择为长度，参数分组方式选择为尺寸标注，点击确定。

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“箍筋间距”，规程选择为公共，参数类型选择为长度，参数分组方式选择为尺寸标注，点击确定。

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“箍筋数量”，规程选择为公共，参数类型选择为整数，参数分组方式选择为其他，点击确定。

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“叠合板总重”，规程选择为公共，参数类型选择为体积，参数分组方式选择为模型属性，点击确定。

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“构件体积”，规程选择为公共，参数类型选择为体积，参数分组方式选择为模型属性，点击确定。

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“混凝土容重”，规程选择为公共，参数类型选择为数值，参数分组方式选择为模型属性，点击确定。

在族类型界面—预制梁总重—公式栏下输入“构件体积 * 混凝土容重”

在族类型界面—构件体积—公式栏下输入“[1梁长] * [2梁高] * [3梁宽]”

在族类型界面—箍筋数量—公式栏下输入“（[1梁长]-50） / [5箍筋间距]”

然后点击确定。

（3）在项目浏览器下选择立面-前，进入前视口。在工具栏创建界面下，选择参照平面命令。在第一象限新建一条竖向参照平面，在属性界面下的名称后面输入“梁右端”。在工具栏创建界面下，选择参照平面命令，新建一条水平参照平面，在属性界面下的名称后面输入“梁上端”。

（4）在工具栏注释界面下，选择对齐命令，标注参照平面“中心（左/右）”与参照平面“梁右端”，定义标签为“1梁长”，双击标签，设置数值为3000。标注参照平面“参照标高”与参照平面“梁上端”，定义标签为“2梁高”，双击标签，设置数值为300。

（5）在工具栏创建界面下，选择拉伸命令，深度设置为200，拉伸形式选择为矩形，由参照平面“梁上端”与“中心（左/右）”交点拉伸到参照平面“梁右端”与“参照标高”交点。点击出现的四个锁状图标，将拉伸边线与参照平面锁定。

（6）在项目浏览器下选择立面—右，进入立面右视口。在创建界面下选择参照平面，在第一象限创建一条竖向参照平面，在属性界面下的名称后面输入名称“梁宽-右”。在工具栏注释界面下，选择对齐命令，标注参照平面“中心（前/后）”与参照平面“梁宽-右”，定义标签为“3梁宽”，双击标签，设置数值为200。点击选中拉伸实体，点击出现在拉伸边线的三角形，按住鼠标左键拖动到“梁宽-右”，点击出现的锁状图标，将拉伸边线与参照平面“梁宽-右”锁定。点击出现在拉伸边线另一边的三角形，按住鼠标左键拖动到参照平面“中心（前/后）”，点击出现的锁状图标，将拉伸边线与参照平面“中心（前/后）”锁定。

（7）在项目浏览器下选择立面—右，进入立面右视口。在工具栏创建界面下，选择参照平面，在拉伸实体的方形轮廓内部创建两条竖向参照平面，两条水平平面。在注释界面下，选择对齐命令，标注该视口下四条竖向参照平面，四条水平参照平面，分别设置距离从左到右为50/100/50，从上到下为100/100/100。

（8）在工具栏创建界面下，选择空心形状-空心融合命令，形状类型选择为矩形，设置深度为30，点击上一步创建的四条参照平面的左上角，拉伸到右下角。选中上边，选择移动命令，向下移动15； 选中左边，选择移动命令，向右移动15；选中下边，选择移动命令，向上移动15；选中右边，选择移动命令，向左移动15。选择编辑顶部，形状类型选择为矩形 ，点击上一步创建的四条参照平面的左上角，拉伸到右下角，点击出现的锁状图标，锁定。

（9）在项目浏览器下选择立面—前。进入立面前视口。在参照平面“中心（左/右）”与“梁右端”之间，在创建界面下，选择参照平面命令，创建两条竖向参照平面，分别选中两条参照平面，在属性界面下的名称后面分别输入名称“键槽1”、“键槽2”。在注释界面下，选择对齐命令，标注“中心（左右）”与“键槽1”，定义标签为“4键槽深度”，标注“梁右端”与“键槽2”，定义标签为“4键槽深度”，设置数值为30。

（10）选中上一步创建的空心融合，点击出现在融合边线左边的三角形，按住鼠标左键拖动到参照平面：中心（左/右），点击出现的锁状图标，锁定融合边线与“中心（左/右）”位置的参照平面。点击出现在融合边线右边的三角形，按住鼠标左键拖动到参照平面：键槽1，点击出现的锁状图标，锁定融合边线与参照平面键槽1。

（11）选中空心融合，选择镜像—拾取轴，点击参照平面“键槽1”。选中镜像的空心融合，点击出现在融合边线左边的三角形，按住鼠标左键拖动到参照平面：键槽2，点击出现的锁状图标，锁定融合边线与参照平面：键槽2。点击出现在拉伸边线右边的三角形，按住鼠标左键拖动到参照平面：梁右端，点击出现的锁状图标，锁定融合边线与参照平面：梁右端。

（12）在工具栏插入界面下，选择载入族命令，找到族文件“直线钢筋2（外伸）”、“箍筋（实验）”，点击打开，载入族。

（13）在项目浏览器下选择立面—前，进入立面前视口。在创建界面下，选择构件命令，在属性菜单下选中“直线钢筋2（外伸）”，选择放置在工作平面上，点击屏幕拉伸实体的左上角，拉至右上角。选中编辑类型—复制命令，输入名称“梁上部钢筋”，点击确定。设置钢筋直径为16，C为640，C1为640，侧保护层为40。

（14）在项目浏览器下选择立面—右，进入立面右视口。选中上一步创建的钢筋，选择移动命令，点击钢筋中点，移动到与拉伸实体左边线对齐，然后选中该钢筋，回车，鼠标向右拖动，输入40，回车。选中该钢筋，选择复制命令，点击屏幕任意位置，鼠标向右拉动，输入数值120，回车。

（15）选中以上两步创建的钢筋，选择复制命令，鼠标向下拖动，输入数值204，回车。选中本步创建的两根钢筋，选择编辑类型—复制命令，输入“梁下部钢筋”，点击确定，设置钢筋直径为16，C为192 ，C1为192，侧保护层40。

（16）在项目浏览器下选择立面—前，进入立面前视口。在修改界面下，选择对齐命令，点击参照平面“梁右端”，点击钢筋右参照点。重复该操作四次，直至四条钢筋左参照点与参照平面全部锁定。

（17）在修改界面下，选择对齐命令，点击参照平面“梁右端”，点击钢筋右参照点。重复该操作四次，直至四条钢筋右参照点与参照平面全部锁定。

（18）在创建界面下，选择构件命令，在属性菜单下选中“箍筋（实验）”，选择放置在工作平面上，选择编辑类型，设置钢筋直径为8，A为80，侧保护层为24，混凝土厚为200，端保护层为20，点击确定。点击屏幕拉伸实体的左上角，拉至左下角。

（19）选中上一步创建的直线钢筋，选择移动命令，点击屏幕任意位置，鼠标向右拖动，输入数值50，回车。选中该钢筋，选择阵列命令，向右拖动鼠标，点击空白处，生成另一条直线钢筋，在注释界面下，选择对齐命令，标注创建生成的两条直线钢筋，定义标签为“5箍筋间距”，输入数值100。

（20）选中创建钢筋其中一条，出现钢筋数量标注，点击选中标注，定义标签为“箍筋数量”。

(21) 保存模型。

Claims (1)

1.一种预制梁的参数化建模生产方法，其特征在于，其生产过程是：首先建立预制梁的参数化模型；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、调整图纸上的立面和剖面数量，并引出具体详图，以使生产单位更好理解图纸信息；最后，根据构件施工图，在工厂进行生产；

预制梁的参数化模型通过参数驱动，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；创建参照平面，标注参照平面，之后定义标注族参数，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，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；

预制梁的参照平面设置位置的共同原则是：a、预制梁长度、宽度、高度边线位置；b、键槽边线位置；c、钢筋保护层位置；

预制梁建模采用Revit三维建模平台，建模过程为：

（1）新建Revit族，族类型选择为公制结构基础模型，对新建族类型重命名为当前族名；

（2）为预制梁参数化样板创建族参数，包括：为预制梁参数化样板构件重量创建相关族参数，为预制梁参数化样板梁长、梁高、梁宽创建族参数，为预制梁参数化样板键槽深度创建族参数，为预制梁参数化样板箍筋间距创建族参数，为预制梁参数化样板阵列箍筋创建相关族参数；在为预制梁参数化样板构件重量创建相关族参数后，在预制梁重量相关公式栏中输入对应的公式；在为预制梁参数化样板阵列箍筋创建相关族参数后，在箍筋阵列相关公式栏中输入对应的公式；

上述各族参数创建的具体步骤为：

在族参数界面，点击“添加”，在出现的界面选择参数类型族参数，参数数据名称输入“1梁长”，规程选择为公共，参数类型选择为长度，参数分组方式选择为尺寸标注，点击确定；

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“2梁高”，规程选择为公共，参数类型选择为长度，参数分组方式选择为尺寸标注，点击确定；

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“3梁宽”，规程选择为公共，参数类型选择为长度，参数分组方式选择为尺寸标注，点击确定；

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“4键槽深度”，规程选择为公共，参数类型选择为长度，参数分组方式选择为尺寸标注，点击确定；

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“箍筋间距”，规程选择为公共，参数类型选择为长度，参数分组方式选择为尺寸标注，点击确定；

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“箍筋数量”，规程选择为公共，参数类型选择为整数，参数分组方式选择为其他，点击确定；

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“叠合板总重”，规程选择为公共，参数类型选择为体积，参数分组方式选择为模型属性，点击确定；

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“构件体积”，规程选择为公共，参数类型选择为体积，参数分组方式选择为模型属性，点击确定；

再次点击“添加”，参数类型选择为族参数，名称输入“混凝土容重”，规程选择为公共，参数类型选择为数值，参数分组方式选择为模型属性，点击确定；

在族类型界面—预制梁总重—公式栏下输入“构件体积 * 混凝土容重”；

在族类型界面—构件体积—公式栏下输入“[1梁长] * [2梁高] * [3梁宽]”；

在族类型界面—箍筋数量—公式栏下输入“（[1梁长]-50） / [5箍筋间距]”，然后点击确定；

（3）在立面前视口创建所需参照平面，并命名；

（4）标注相关参照平面，并指定对应标签；

（5）创建拉伸实体，并将拉伸边线与对应参照平面锁定；在拉伸实体创建完毕后，利用空心融合创建键槽，并与相关参照平面锁定；

（6）放置梁内钢筋，并调整钢筋保护层，包括：放置梁上部纵筋，调整钢筋保护层；放置梁下部纵筋，调整钢筋保护层；放置箍筋，调整钢筋保护层，放置箍筋后，对箍筋进行阵列；

（7）参数化模型的建模完成，对其进行保存。

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