CN109781011A - 一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法，包括以下具体步骤：步骤一：选取水平面平稳场地，搭建水平面平稳的激光成像用置物台，围绕置物台搭建对应高度的电动滑轨，且在电动滑轨顶部安装三维激光扫描议，将三维激光扫描议的扫描读取端与置物台的置物平台调节为水平一致；步骤二：选取需要成像的钢筋和锚固，对其表面进行检查是否存在断裂或坑槽，再继去除表面粘附的杂质物，且钢筋和锚固表面确定完好无误后将钢筋和锚固分别置于步骤一的置物台上。在面对实际施工时，施工人员可根据图形样貌和标注的数值更直观准确的对当下施工的钢筋锚固运用的规格进行判断和操作，大大提示操作效率和准确性。

Description

一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法
技术领域
本发明属于工程施工技术领域，具体涉及一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法。
背景技术
钢筋混凝土结构中钢筋能够受力，主要是依靠钢筋和混凝土之间的粘结锚固作用，因此钢筋的锚固是混凝土结构受力的基础，如锚固失效，则结构将丧失承载能力并由此导致结构破坏，如施工人员或前期实用规划中不能良好明确的了解当前的钢筋锚固的施工规格和运用数值，对当前工程的质量将产生极大的安全隐患，传统的钢筋的锚固的搭接是倚靠简单的平面CAD的线条图纸进行判断施工，其倚靠具有施工经验的施工人员对线条图纸进行空间想象判断，其工作效率较低，钢筋锚固的使用数值的判断不够直观准确，施工质量不够稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法，以解决上述背景技术中提出的如施工人员或前期实用规划中不能良好明确的了解当前的钢筋锚固的施工规格和运用数值，对当前工程的质量将产生极大的安全隐患，传统的钢筋的锚固的搭接是倚靠简单的平面CAD的线条图纸进行判断施工，其倚靠具有施工经验的施工人员对线条图纸进行空间想象判断，其工作效率较低，钢筋锚固的使用数值的判断不够直观准确，施工质量不够稳定的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法，包括以下具体步骤：
步骤一：选取水平面平稳场地，搭建水平面平稳的激光成像用置物台，围绕置物台搭建对应高度的电动滑轨，且在电动滑轨顶部安装三维激光扫描议，将三维激光扫描议的扫描读取端与置物台的置物平台调节为水平一致；
步骤二：选取需要成像的钢筋和锚固，对其表面进行检查是否存在断裂或坑槽，再继去除表面粘附的杂质物，且钢筋和锚固表面确定完好无误后将钢筋和锚固分别置于步骤一的置物台上；
步骤三：选取128M以上的显存容量的显卡的计算机，将步骤一中的三维激光扫描议与计算机的模拟接口、数字接口、DICOM接口和影像输入接口进行连接，通过计算机对三维激光扫描议的扫面成像进行读取；
步骤四：待步骤三中的三维激光扫描议与计算机连接后，开启三维激光扫描议和步骤一中调试好的电动滑轨进行工作，且开启后的三维激光扫描议通过电动滑轨的轨道运行实现自动对置物台上的钢筋或锚固进行激光扫描读取工作，得到钢筋、锚固的三维点云图像；
步骤五：将步骤四的三维点云图像中的钢筋、锚固点云和非钢筋、锚固的点云进行分隔，得到钢筋、锚固的图案样本，通过计算机处理标记钢筋、锚固的图案样本的YXZ轴位，得到三维成像的钢筋和锚固的三维图像；
步骤六：根据Lab＝α×(fy/ft)×d计算受拉钢筋的基本锚固长度，且Lab为受拉钢筋的基本锚固长度，fy为锚固钢筋的抗拉强度设计值，ft为混凝土的轴心抗拉强度设计值，α为锚固钢筋的外形系数；
步骤七：根据LaE＝ξaE×La计算抗震时纵向受拉钢筋的抗震锚固长度，且LaE为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度，La为受拉钢筋的锚固长度，ξaE为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度修正系数；
步骤八：通过步骤六和步骤七中的公式计算出所使用的钢筋与锚固的搭接长度，且利用步骤五得到三维成像的钢筋和锚固三维图像进行对比参照后加以计算标注，得到具有实际数值参数的三维钢筋锚固图样。
进一步地，所述步骤六中当带肋钢筋直径d不大于25mm时，其受拉钢筋的搭接长度应对当下的钢筋直径减少5d采用，当带肋钢筋直径d大于25mm时，其受拉钢筋的搭接长度应对当下的钢筋直径增加5d采用。
进一步地，所述步骤六中α为锚固钢筋的外形系数时，光圆钢筋取0.16，带肋钢筋取0.14，且带肋钢筋为螺纹肋或月牙纹肋钢筋，当带肋钢筋的公称直径大于25mm时，锚固长度应再乘1.1的修正系数。
进一步地，所述步骤七中ξaE为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度修正系数时，对一、二级抗震等级取1.15，对三级抗震等级取1.05，对四级抗震等级取1.00。
进一步地，所述混凝土中的纵向受压钢筋，当计算中充分利用其抗压强度时，锚固长度不应小于相应受拉锚固长度的70％。
进一步地，所述步骤七中计算抗震时纵向受拉钢筋的抗震锚固长度时，当抗震烈度为七度(及以上)时，当前受力钢筋的搭接长度的直径应增加5d，且两根不同直径的钢筋的搭接长度，以较细的钢筋直径计算。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过三维成像和数据计算出的准确数值进行对比参照后加以计算标注，以得到具有实际数值参数的三维钢筋锚固图样，在面对实际施工时，施工人员可根据图形样貌和标注的数值更直观准确的对当下施工的钢筋锚固运用的规格进行判断和操作，大大提示操作效率和准确性，在面对会议规划施工或模型搭建时，通过三维成像和数据计算出的准确数值便于人员可更明确的对当前的钢筋锚固的施工规格运用加以讲解，有效增加人员会议规划时的会议质量效率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法，包括以下具体步骤：
步骤一：选取水平面平稳场地，搭建水平面平稳的激光成像用置物台，围绕置物台搭建对应高度的电动滑轨，且在电动滑轨顶部安装三维激光扫描议，将三维激光扫描议的扫描读取端与置物台的置物平台调节为水平一致；
步骤二：选取需要成像的钢筋和锚固，对其表面进行检查是否存在断裂或坑槽，再继去除表面粘附的杂质物，且钢筋和锚固表面确定完好无误后将钢筋和锚固分别置于步骤一的置物台上；
步骤三：选取128M以上的显存容量的显卡的计算机，将步骤一中的三维激光扫描议与计算机的模拟接口、数字接口、DICOM接口和影像输入接口进行连接，通过计算机对三维激光扫描议的扫面成像进行读取；
步骤四：待步骤三中的三维激光扫描议与计算机连接后，开启三维激光扫描议和步骤一中调试好的电动滑轨进行工作，且开启后的三维激光扫描议通过电动滑轨的轨道运行实现自动对置物台上的钢筋或锚固进行激光扫描读取工作，得到钢筋、锚固的三维点云图像；
步骤五：将步骤四的三维点云图像中的钢筋、锚固点云和非钢筋、锚固的点云进行分隔，得到钢筋、锚固的图案样本，通过计算机处理标记钢筋、锚固的图案样本的YXZ轴位，得到三维成像的钢筋和锚固的三维图像；
步骤六：根据Lab＝α×(fy/ft)×d计算受拉钢筋的基本锚固长度，且Lab为受拉钢筋的基本锚固长度，fy为锚固钢筋的抗拉强度设计值，ft为混凝土的轴心抗拉强度设计值，α为锚固钢筋的外形系数；
步骤七：根据LaE＝ξaE×La计算抗震时纵向受拉钢筋的抗震锚固长度，且LaE为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度，La为受拉钢筋的锚固长度，ξaE为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度修正系数；
步骤八：通过步骤六和步骤七中的公式计算出所使用的钢筋与锚固的搭接长度，且利用步骤五得到三维成像的钢筋和锚固三维图像进行对比参照后加以计算标注，得到具有实际数值参数的三维钢筋锚固图样。
其中，所述步骤六中当带肋钢筋直径d不大于25mm时，其受拉钢筋的搭接长度应对当下的钢筋直径减少5d采用，当带肋钢筋直径d大于25mm时，其受拉钢筋的搭接长度应对当下的钢筋直径增加5d采用。
其中，所述步骤六中α为锚固钢筋的外形系数时，光圆钢筋取0.16，带肋钢筋取0.14，且带肋钢筋为螺纹肋钢筋，当带肋钢筋的公称直径大于25mm时，锚固长度应再乘1.1的修正系数。
其中，所述步骤七中ξaE为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度修正系数时，对一、二级抗震等级取1.15，对三级抗震等级取1.05，对四级抗震等级取1.00。
其中，所述混凝土中的纵向受压钢筋，当计算中充分利用其抗压强度时，锚固长度不应小于相应受拉锚固长度的70％。
其中，所述步骤七中计算抗震时纵向受拉钢筋的抗震锚固长度时，当抗震烈度为七度(及以上)时，当前受力钢筋的搭接长度的直径应增加5d，且两根不同直径的钢筋的搭接长度，以较细的钢筋直径计算。
实施例2
一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法，包括以下具体步骤：
步骤一：选取水平面平稳场地，搭建水平面平稳的激光成像用置物台，围绕置物台搭建对应高度的电动滑轨，且在电动滑轨顶部安装三维激光扫描议，将三维激光扫描议的扫描读取端与置物台的置物平台调节为水平一致；
步骤二：选取需要成像的钢筋和锚固，对其表面进行检查是否存在断裂或坑槽，再继去除表面粘附的杂质物，且钢筋和锚固表面确定完好无误后将钢筋和锚固分别置于步骤一的置物台上；
步骤三：选取128M以上的显存容量的显卡的计算机，将步骤一中的三维激光扫描议与计算机的模拟接口、数字接口、DICOM接口和影像输入接口进行连接，通过计算机对三维激光扫描议的扫面成像进行读取；
步骤四：待步骤三中的三维激光扫描议与计算机连接后，开启三维激光扫描议和步骤一中调试好的电动滑轨进行工作，且开启后的三维激光扫描议通过电动滑轨的轨道运行实现自动对置物台上的钢筋或锚固进行激光扫描读取工作，得到钢筋、锚固的三维点云图像；
步骤五：将步骤四的三维点云图像中的钢筋、锚固点云和非钢筋、锚固的点云进行分隔，得到钢筋、锚固的图案样本，通过计算机处理标记钢筋、锚固的图案样本的YXZ轴位，得到三维成像的钢筋和锚固的三维图像；
步骤六：根据Lab＝α×(fy/ft)×d计算受拉钢筋的基本锚固长度，且Lab为受拉钢筋的基本锚固长度，fy为锚固钢筋的抗拉强度设计值，ft为混凝土的轴心抗拉强度设计值，α为锚固钢筋的外形系数；
步骤七：根据LaE＝ξaE×La计算抗震时纵向受拉钢筋的抗震锚固长度，且LaE为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度，La为受拉钢筋的锚固长度，ξaE为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度修正系数；
步骤八：通过步骤六和步骤七中的公式计算出所使用的钢筋与锚固的搭接长度，且利用步骤五得到三维成像的钢筋和锚固三维图像进行对比参照后加以计算标注，得到具有实际数值参数的三维钢筋锚固图样。
其中，所述步骤六中当带肋钢筋直径d不大于25mm时，其受拉钢筋的搭接长度应对当下的钢筋直径减少5d采用，当带肋钢筋直径d大于25mm时，其受拉钢筋的搭接长度应对当下的钢筋直径增加5d采用。
其中，所述步骤六中α为锚固钢筋的外形系数时，光圆钢筋取0.16，带肋钢筋取0.14，且带肋钢筋为月牙纹肋钢筋，当带肋钢筋的公称直径大于25mm时，锚固长度应再乘1.1的修正系数。
其中，所述步骤七中ξaE为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度修正系数时，对一、二级抗震等级取1.15，对三级抗震等级取1.05，对四级抗震等级取1.00。
其中，所述混凝土中的纵向受压钢筋，当计算中充分利用其抗压强度时，锚固长度不应小于相应受拉锚固长度的70％。
其中，所述步骤七中计算抗震时纵向受拉钢筋的抗震锚固长度时，当抗震烈度为七度(及以上)时，当前受力钢筋的搭接长度的直径应增加5d，且两根不同直径的钢筋的搭接长度，以较细的钢筋直径计算。
本发明的工作原理：通过三维成像和数据计算出的准确数值进行对比参照后加以计算标注，以得到具有实际数值参数的三维钢筋锚固图样，在面对实际施工时，施工人员可根据图形样貌和标注的数值更直观准确的对当下施工的钢筋锚固运用的规格进行判断和操作，大大提示操作效率和准确性，在面对会议规划施工或模型搭建时，通过三维成像和数据计算出的准确数值便于人员可更明确的对当前的钢筋锚固的施工规格运用加以讲解，有效增加人员会议规划时的会议质量效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤一：选取水平面平稳场地，搭建水平面平稳的激光成像用置物台，围绕置物台搭建对应高度的电动滑轨，且在电动滑轨顶部安装三维激光扫描议，将三维激光扫描议的扫描读取端与置物台的置物平台调节为水平一致；
步骤二：选取需要成像的钢筋和锚固，对其表面进行检查是否存在断裂或坑槽，再继去除表面粘附的杂质物，且钢筋和锚固表面确定完好无误后将钢筋和锚固分别置于步骤一的置物台上；
步骤三：选取128M以上的显存容量的显卡的计算机，将步骤一中的三维激光扫描议与计算机的模拟接口、数字接口、DICOM接口和影像输入接口进行连接，通过计算机对三维激光扫描议的扫面成像进行读取；
步骤四：待步骤三中的三维激光扫描议与计算机连接后，开启三维激光扫描议和步骤一中调试好的电动滑轨进行工作，且开启后的三维激光扫描议通过电动滑轨的轨道运行实现自动对置物台上的钢筋或锚固进行激光扫描读取工作，得到钢筋、锚固的三维点云图像；
步骤五：将步骤四的三维点云图像中的钢筋、锚固点云和非钢筋、锚固的点云进行分隔，得到钢筋、锚固的图案样本，通过计算机处理标记钢筋、锚固的图案样本的YXZ轴位，得到三维成像的钢筋和锚固的三维图像；
步骤六：根据Lab＝α×(fy/ft)×d计算受拉钢筋的基本锚固长度，且Lab为受拉钢筋的基本锚固长度，fy为锚固钢筋的抗拉强度设计值，ft为混凝土的轴心抗拉强度设计值，α为锚固钢筋的外形系数；
步骤七：根据LaE＝ξaE×La计算抗震时纵向受拉钢筋的抗震锚固长度，且LaE为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度，La为受拉钢筋的锚固长度，ξaE为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度修正系数；
步骤八：通过步骤六和步骤七中的公式计算出所使用的钢筋与锚固的搭接长度，且利用步骤五得到三维成像的钢筋和锚固三维图像进行对比参照后加以计算标注，得到具有实际数值参数的三维钢筋锚固图样。
2.根据权利要求1所述的一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法，其特征在于：所述步骤六中当带肋钢筋直径d不大于25mm时，其受拉钢筋的搭接长度应对当下的钢筋直径减少5d采用，当带肋钢筋直径d大于25mm时，其受拉钢筋的搭接长度应对当下的钢筋直径增加5d采用。
3.根据权利要求1所述的一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法，其特征在于：所述步骤六中α为锚固钢筋的外形系数时，光圆钢筋取0.16，带肋钢筋取0.14，且带肋钢筋为螺纹肋或月牙纹肋钢筋，当带肋钢筋的公称直径大于25mm时，锚固长度应再乘1.1的修正系数。
4.根据权利要求1所述的一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法，其特征在于：所述步骤七中ξaE为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度修正系数时，对一、二级抗震等级取1.15，对三级抗震等级取1.05，对四级抗震等级取1.00。
5.根据权利要求1所述的一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法，其特征在于：所述混凝土中的纵向受压钢筋，当计算中充分利用其抗压强度时，锚固长度不应小于相应受拉锚固长度的70％。
6.根据权利要求1所述的一种用于钢筋锚固及搭接长度自动读取的成像方法，其特征在于：所述步骤七中计算抗震时纵向受拉钢筋的抗震锚固长度时，当抗震烈度为七度(及以上)时，当前受力钢筋的搭接长度的直径应增加5d，且两根不同直径的钢筋的搭接长度，以较细的钢筋直径计算。
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