CN110851900A - 几何形体配筋和自动更新的方法、装置、存储介质及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种几何形体配筋和自动更新的方法、装置、存储介质及设备，以高效完成复杂的钢筋建模工作，减少人力投入、缩短工作周期。本发明的技术方案是：获取用户定义的配筋环境、配筋模板及配筋参数；获取用户定义的钢筋组，包括定义配筋体、定义配筋区域、定义布筋路径及定义配筋参考边；根据用户定义的信息创建钢筋组对象，钢筋组对象上挂载有钢筋组参数；根据钢筋组及其钢筋组参数，计算和处理钢筋组中每一根子钢筋的钢筋参数，并创建子钢筋，每根子钢筋都挂载有相应的钢筋参数。本发明适用于水利水电工程、土木工程、房屋建筑工程、港口航道工程、地下工程等领域的混凝土三维配筋设计，还可以应用于一般计算机辅助建模的工程设计领域。

Description

几何形体配筋和自动更新的方法、装置、存储介质及设备

技术领域

本发明涉及一种几何形体配筋和自动更新的方法、装置、存储介质及设备。适用于水利水电工程、土木工程、房屋建筑工程、港口航道工程、地下工程等领域的混凝土三维配筋设计，还可以应用于一般计算机辅助建模的工程设计领域。

背景技术

当今全球各地每天都在进行着大量的混凝土基础设施建设项目，如市政、工民建、桥梁、道路、隧洞等，一般情况下这些项目的钢筋图总量大、占比高。然而目前钢筋图绘制还是主要依靠工程师手工绘制完成，一旦结构设计发生变更，设计人员必须对钢筋图进行大量的重复修改工作，设计效率十分低下，工作强度和差错率都较高。

随着科技水平的进步，传统的钢筋图绘制方法难以满足实际设计生产“高效、快节奏”的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种几何形体配筋和自动更新的方法、装置、存储介质及设备，以高效完成复杂的钢筋建模工作，减少人力投入、缩短工作周期。

本发明所采用的技术方案是：一种几何形体配筋和自动更新方法，其特征在于：

获取用户定义的配筋环境、配筋模板及配筋参数；

获取用户定义的钢筋组，包括定义配筋体、定义配筋区域、定义布筋路径及定义配筋参考边；

根据用户定义的信息创建钢筋组对象，钢筋组对象上挂载有钢筋组参数；

根据钢筋组及其钢筋组参数，计算和处理钢筋组中每一根子钢筋的钢筋参数，并创建子钢筋，每根子钢筋都挂载有相应的钢筋参数；

当用户定义信息有变更时，根据变更后的用户定义信息重新创建钢筋组对象；

当子钢筋信息有变更时，根据变更后的子钢筋信息重新创建子钢筋。

所述配筋环境包括配筋设计标准、抗震等级、混凝土强度等级、环境类别、保护层厚度、是否限制钢筋末段最短为15d、钢筋图层、钢筋显示、主筋间距取值方式、弧线边界布筋方式、是否智能分区配筋、箍筋是否采用套箍；

所述配筋模板即配筋参数模板，包括钢筋层数、锚固原则、各层X向钢筋参数、各层Y向钢筋参数、各层双向钢筋内外层指定、与前层间距、是否I级钢绘制弯钩；

所述配筋参数为从若干配筋模板中取出一个以准备配筋。

所述钢筋组参数包括配筋体、层排号、钢筋类别、受力类型、钢筋强度等级、钢筋直径、初始间距、钢筋所在面、钢筋各段附加保护层厚、布筋路径、钢筋参考边、是否智能分区配筋、端1锚固段参数、端2锚固段参数。

所述钢筋参数包括配筋体、层排号、钢筋编号、隶属钢筋组、修改标记、钢筋类别、受力类型、钢筋强度等级、钢筋直径、钢筋所在面、钢筋各段附加保护层厚、布筋路径、钢筋位置点、钢筋参考边、端1锚固段参数、端2锚固段参数。

一种几何形体配筋和自动更新装置，其特征在于，包括：

配筋准备模块，用于获取用户定义的配筋环境、配筋模板及配筋参数；

钢筋组定义模块，用于获取用户定义的钢筋组，包括定义配筋体、定义配筋区域、定义布筋路径及定义配筋参考边；

钢筋组创建模块，用于根据用户定义的信息创建钢筋组对象，钢筋组对象上挂载有钢筋组参数；

子钢筋创建模块，用于根据钢筋组及其钢筋组参数，计算和处理钢筋组中每一根子钢筋的钢筋参数，并创建子钢筋，每根子钢筋都挂载有相应的钢筋参数；

配筋定义变更模块，用于当用户定义信息有变更时，根据变更后的用户定义信息重新创建钢筋组对象；

子钢筋个体变更模块，用于当子钢筋信息有变更时，根据变更后的子钢筋信息重新创建子钢筋。

所述配筋环境包括配筋设计标准、抗震等级、混凝土强度等级、环境类别、保护层厚度、是否限制钢筋末段最短为15d、钢筋图层、钢筋显示、主筋间距取值方式、弧线边界布筋方式、是否智能分区配筋、箍筋是否采用套箍。、；

所述配筋模板即配筋参数模板，包括钢筋层数、锚固原则、各层X向钢筋参数、各层Y向钢筋参数、各层双向钢筋内外层指定、与前层间距、是否I级钢绘制弯钩；

所述配筋参数为从若干配筋模板中取出一个以准备配筋。

所述钢筋组参数包括配筋体、层排号、钢筋类别、受力类型、钢筋强度等级、钢筋直径、初始间距、钢筋所在面、钢筋各段附加保护层厚、布筋路径、钢筋参考边、是否智能分区配筋、端1锚固段参数、端2锚固段参数。

所述钢筋参数包括配筋体、层排号、钢筋编号、隶属钢筋组、修改标记、钢筋类别、受力类型、钢筋强度等级、钢筋直径、钢筋所在面、钢筋各段附加保护层厚、布筋路径、钢筋位置点、钢筋参考边、端1锚固段参数、端2锚固段参数。

一种存储介质，其上存储有计算机程序和环境参数文件，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时读取环境参数文件实现所述的几何形体配筋和自动更新方法的步骤。

一种设备，其上具有处理器和存储器，存储器上存储有计算机程序和环境参数文件，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时读取存储器内容实现所述的几何形体配筋和自动更新方法的步骤。

本发明的有益效果是：本发明实现了几何形体的智能配筋和自动智能更新，后续再经过自动钢筋编号得到报表，经过抽图自动得到钢筋图，极大地提高钢筋图设计的工作效率。

附图说明

图1本实施例的方法的过程图。

图2本实施例中几何形体配筋和自动更新装置的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例为一种几何形体配筋和自动更新方法，具体步骤如下：

A、获取用户定义的配筋环境、配筋模板及配筋参数。

A1、定义配筋环境，指需要设定配筋依据的设计标准、抗震等级、混凝土等级、环境等级、保护层厚度、是否限制钢筋末段最短为15d、钢筋图层、钢筋显示(颜色、线型、线宽)、主筋间距取值方式(偏密、偏稀)、弧线边界布筋方式(井字形、放射形)、是否智能分区配筋、箍筋是否采用套箍。

A2、定义配筋模板，预先定义若干组配筋参数模板，以供后续过程使用。配筋参数模板包括钢筋层数、锚固原则、各层X向钢筋参数(钢筋类别、受力类型、钢筋强度等级、直径、布筋间距)、各层Y向钢筋参数(钢筋类别、受力类型、钢筋强度等级、直径、布筋间距)、各层双向钢筋内外层指定、与前层间距、是否I级钢绘制弯钩。

A3、定义配筋参数，从若干配筋模板中取出一个以准备配筋。

B、获取用户定义的钢筋组，包括定义配筋体、定义配筋区域、定义布筋路径及定义配筋参考边。本实施例中钢筋组即用于创建和管理一组子钢筋的非几何对象，选择某一根子钢筋能够全选组内所有子钢筋及钢筋组，修改钢筋组参数能够导致刷新子钢筋，删除钢筋组能够同时删除组内子钢筋。

B1、定义配筋体，确定钢筋组布筋所在的几何形体，该几何形体可以为1个，也可以为多个。

B2、定义配筋区域，确定在几何形体哪几个面上配筋，这几个面哪些局部区域不需要配筋。

B3、定义布筋路径，布筋路径可以为几何形体的多个连续边、辅助线、两点之间、两点确定的方向、某个方向。

B4、定义配筋参考边，钢筋参考边可以为几何形体的多个连续边、辅助线，将会按照参考边来布置钢筋，钢筋形状将会与钢筋参考边相似。

集合以上则组成了钢筋组参数，钢筋组参数包括配筋体、层排号、钢筋类别、受力类型、钢筋强度等级、钢筋直径、初始间距、钢筋所在面、钢筋各段附加保护层厚、布筋路径、钢筋参考边、是否智能分区配筋、端1锚固段参数(锚固原则、锚固长度、是否需要弯钩)、端2锚固段参数(锚固原则、锚固长度、是否需要弯钩)。

根据规范要求和实际情况需要对钢筋组参数修正，如检查钢筋锚固段是否小于依据规范计算的最小值、根据面的倾斜程度检查布筋路径是否合适、检查配筋面几何形状是否适合智能分区配筋、检查标准面配筋情况下钢筋内外层关系。

C、根据步骤A、B中用户定义的配筋环境、配筋模板、配筋参数及钢筋组信息等信息创建钢筋组对象或者根据过程E触发更新钢筋组，钢筋组对象上挂载有钢筋组参数。

更新钢筋组对象，如有设计标准、抗震等级、混凝土强度等级、环境类别、保护层厚度、钢筋强度等级、钢筋直径、锚固长度取值方式、锚固长度为直径的倍数任何之一发生改变，则会自动按照规范要求重新计算钢筋组的锚固段长度参数。除了更新钢筋组记录的数据，还要删除旧的子钢筋，另外创建新的子钢筋。

D、根据钢筋组及其钢筋组参数，计算和处理钢筋组中每一根子钢筋的钢筋参数，并创建子钢筋，或者根据过程F触发更新子钢筋，每根子钢筋都挂载有相应的钢筋参数。钢筋参数包括配筋体、层排号、钢筋编号、隶属钢筋组、修改标记、钢筋类别、受力类型、钢筋强度等级、钢筋直径、钢筋所在面、钢筋各段附加保护层厚、布筋路径、钢筋位置点、钢筋参考边、端1锚固段参数(锚固原则、锚固长度、是否需要弯钩)、端2锚固段参数(锚固原则、锚固长度、是否需要弯钩)。

计算子钢筋参数，包括钢筋位置，还包括以下处理：

检查关键钢筋重复情况，如果之前此位置已有钢筋且能够包含当前子钢筋，则当前子钢筋不必生成，或者此位置已有钢筋且能够被当前子钢筋包含，则删除此位置已有钢筋。

对不配筋区域内的钢筋做处理，如果不配筋区域为两点区间，若某钢筋处于区间内，则不生成该钢筋。如果不配筋区域为封闭区域，若某钢筋将完全处于区域内，则不生成该钢筋。若某钢筋一部分处于区域内，则删除处于区域内的钢筋段。

如果是在过程E触发的情况下，同位置处的新子钢筋要继承旧子钢筋的修改过的参数，包括钢筋描述、钢筋类别、钢筋强度等级、钢筋直径、受力类型、钢筋附加保护层厚度、是否内外层、两端锚固原则、两端锚固附加保护层厚度、两端钢筋裁剪长度。

E、当用户定义的配筋环境、配筋模板、配筋参数及钢筋组信息等信息发生有意义的变更时，根据变更后的用户定义信息重新创建钢筋组对象，并更新子钢筋，实现更新钢筋组和刷新子钢筋，其中子钢筋能够记忆旧有钢筋的修改过的参数和钢筋特征。该过程为钢筋组更新的触发条件，包括过程A、B所有子过程的变更，其中任一子过程都能够导致钢筋组更新。

钢筋特征即生成钢筋后，对钢筋附加多次修改的过程，如：移动、旋转、缩放、裁剪、拟合主筋段、改变主筋段、增加主筋段、旋转锚固段、钢筋变为插筋、钢筋变为钢筋束、钢筋变为U型钢筋、钢筋两端弯曲。

F、当子钢筋信息发生有意义的变更时，如修改子钢筋参数、修改子钢筋特征，根据变更后的子钢筋信息重新创建子钢筋。

F1修改子钢筋参数，为钢筋参数发生改变，如有设计标准、抗震等级、混凝土强度等级、环境类别、保护层厚度、钢筋强度等级、钢筋直径、锚固长度取值方式、锚固长度为直径的倍数任何之一发生改变，则会自动按照规范要求重新计算钢筋的锚固段长度参数，同时设置钢筋是否被修改过状态为是，并记录修改的参数项，最后触发更新子钢筋。

F2修改子钢筋特征，过程为对钢筋附加多次修改，包括增加或去掉钢筋特征。

下面以大体积混凝土三维配筋过程为案例，进一步说明：

案例1，创建钢筋组及子钢筋步骤：

步骤1、前处理。由操作人A第一次打开模型，需要选择配筋规范标准、默认抗震等级、默认环境类别、默认混凝土强度等级、默认保护层厚度。

步骤2、定义配筋模板。由操作人A预先定义若干组钢筋参数对象。

步骤3、布筋参数定义。由操作人A根据需要选择边或线或两点或坐标系配筋，并设定钢筋组参数，包括配筋方法、配筋设置、钢筋参数，系统自动根据规范和实际情况修正钢筋组参数；

步骤4、由操作人A创建几何形体，即选择一个或多个原始实体或其它几何形体创建几何形体，根据需要调整各面保护层厚度。在创建的几何形体上，确定需要配筋的一个或多个配筋面，并设定不配筋的局部区域；选择一条边作为布筋路径；选择一条边作为配筋参考边。

步骤5、创建钢筋组。由操作人A左键确定，系统根据布筋参数生成钢筋组对象；计算子钢筋参数。系统根据布筋参数和几何形体信息，计算每根子钢筋的钢筋参数，并处理重复的关键钢筋和不配筋区域的钢筋；根据每一根子钢筋参数生成子钢筋。最后将子钢筋地址索引记录到钢筋组对象上，以便于通过钢筋组管理子钢筋。

案例2，更新钢筋组步骤：

步骤1、触发钢筋组变更。操作人A改变了配筋环境(规范、设置)，或者改变了配筋参数对象，或者改变了钢筋组参数，或者改变了配筋几何形体，或者改变了配筋区域，或者改变了布筋路径，或者改变了配筋参考边，都将导致钢筋组更新。；

步骤2、更新钢筋组。系统根据新的边界条件(配筋环境、几何形体、钢筋组参数)更新钢筋组对象，同时更新配筋数据；

步骤3、更新子钢筋。系统自动会自动做以下处理：

扫描旧有钢筋。系统自动扫描旧有子钢筋，记录下每一根钢筋的参数变更情况、具有的钢筋特征，最后删除旧有钢筋；

计算子钢筋参数。系统根据布筋参数和几何形体信息，计算每根子钢筋的钢筋参数，包括钢筋位置；判断同位置处旧有钢筋是否有参数变更情况，有则继承变更后的参数；处理重复关键钢筋，系统比较取舍当前每一根关键子钢筋，或者删除已有的关键子钢筋；处理不配筋区域，系统根据不配筋区域来取舍每一根子钢筋，或者裁剪子钢筋；

创建子钢筋。系统根据以上计算得到的每一根子钢筋参数生成子钢筋，对每一根钢筋附加同位置处旧的钢筋特征。最后将子钢筋地址索引记录到钢筋组对象上。

案例3，更新子钢筋步骤：

步骤1、触发钢筋变更。操作人A改变了子钢筋参数，或者改变了子钢筋特征，都将导致钢筋更新。

步骤2、更新子钢筋。系统根据新的边界条件(配筋环境)、钢筋参数、钢筋特征，重新更新钢筋参数，记录参数变更项，刷新子钢筋的几何形状。

如图2所示，本实施例提供一种几何形体配筋和自动更新装置，包括配筋准备模块1、钢筋组定义模块2、钢筋组创建模块3、子钢筋创建模块4、配筋定义变更模块5和子钢筋个体变更模块6，其中配筋准备模块1用于获取用户定义的配筋环境、配筋模板及配筋参数；钢筋组定义模块2用于获取用户定义的钢筋组，包括定义配筋体、定义配筋区域、定义布筋路径及定义配筋参考边；钢筋组创建模块3用于根据用户定义的信息创建钢筋组对象，钢筋组对象上挂载有钢筋组参数；子钢筋创建模块4用于根据钢筋组及其钢筋组参数，计算和处理钢筋组中每一根子钢筋的钢筋参数，并创建子钢筋，每根子钢筋都挂载有相应的钢筋参数；配筋定义变更模块5用于当用户定义信息有变更时，根据变更后的用户定义信息重新创建钢筋组对象；子钢筋个体变更模块6用于当子钢筋信息有变更时，根据变更后的子钢筋信息重新创建子钢筋。

本实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本实施例几何形体配筋和自动更新方法的步骤。

本实施例还提供一种设备，具有处理器和存储器，存储器上存储有计算机程序；计算机程序被处理器执行时实现所述的几何形体配筋和自动更新方法的步骤。

Claims (10)

1.一种几何形体配筋和自动更新方法，其特征在于：

获取用户定义的配筋环境、配筋模板及配筋参数；

获取用户定义的钢筋组，包括定义配筋体、定义配筋区域、定义布筋路径及定义配筋参考边；

根据用户定义的信息创建钢筋组对象，钢筋组对象上挂载有钢筋组参数；

根据钢筋组及其钢筋组参数，计算和处理钢筋组中每一根子钢筋的钢筋参数，并创建子钢筋，每根子钢筋都挂载有相应的钢筋参数；

当用户定义信息有变更时，根据变更后的用户定义信息重新创建钢筋组对象；

当子钢筋信息有变更时，根据变更后的子钢筋信息重新创建子钢筋。

2.根据权利要求1所述的几何形体配筋和自动更新方法，其特征在于：

所述配筋环境包括配筋设计标准、抗震等级、混凝土强度等级、环境类别、保护层厚度、是否限制钢筋末段最短为15d、钢筋图层、钢筋显示、主筋间距取值方式、弧线边界布筋方式、是否智能分区配筋、箍筋是否采用套箍；

所述配筋模板即配筋参数模板，包括钢筋层数、锚固原则、各层X向钢筋参数、各层Y向钢筋参数、各层双向钢筋内外层指定、与前层间距、是否I级钢绘制弯钩；

所述配筋参数为从若干配筋模板中取出一个以准备配筋。

3.根据权利要求1所述的几何形体配筋和自动更新方法，其特征在于：所述钢筋组参数包括配筋体、层排号、钢筋类别、受力类型、钢筋强度等级、钢筋直径、初始间距、钢筋所在面、钢筋各段附加保护层厚、布筋路径、钢筋参考边、是否智能分区配筋、端1锚固段参数、端2锚固段参数。

4.根据权利要求1所述的几何形体配筋和自动更新方法，其特征在于：所述钢筋参数包括配筋体、层排号、钢筋编号、隶属钢筋组、修改标记、钢筋类别、受力类型、钢筋强度等级、钢筋直径、钢筋所在面、钢筋各段附加保护层厚、布筋路径、钢筋位置点、钢筋参考边、端1锚固段参数、端2锚固段参数。

5.一种几何形体配筋和自动更新装置，其特征在于，包括：

配筋准备模块(1)，用于获取用户定义的配筋环境、配筋模板及配筋参数；

钢筋组定义模块(2)，用于获取用户定义的钢筋组，包括定义配筋体、定义配筋区域、定义布筋路径及定义配筋参考边；

钢筋组创建模块(3)，用于根据用户定义的信息创建钢筋组对象，钢筋组对象上挂载有钢筋组参数；

子钢筋创建模块(4)，用于根据钢筋组及其钢筋组参数，计算和处理钢筋组中每一根子钢筋的钢筋参数，并创建子钢筋，每根子钢筋都挂载有相应的钢筋参数；

配筋定义变更模块(5)，用于当用户定义信息有变更时，根据变更后的用户定义信息重新创建钢筋组对象；

子钢筋个体变更模块(6)，用于当子钢筋信息有变更时，根据变更后的子钢筋信息重新创建子钢筋。

6.根据权利要求5所述的几何形体配筋和自动更新装置，其特征在于：

所述配筋环境包括配筋设计标准、抗震等级、混凝土强度等级、环境类别、保护层厚度、是否限制钢筋末段最短为15d、钢筋图层、钢筋显示、主筋间距取值方式、弧线边界布筋方式、是否智能分区配筋、箍筋是否采用套箍；

所述配筋模板即配筋参数模板，包括钢筋层数、锚固原则、各层X向钢筋参数、各层Y向钢筋参数、各层双向钢筋内外层指定、与前层间距、是否I级钢绘制弯钩；

所述配筋参数为从若干配筋模板中取出一个以准备配筋。

7.根据权利要求5所述的几何形体配筋和自动更新装置，其特征在于：所述钢筋组参数包括配筋体、层排号、钢筋类别、受力类型、钢筋强度等级、钢筋直径、初始间距、钢筋所在面、钢筋各段附加保护层厚、布筋路径、钢筋参考边、是否智能分区配筋、端1锚固段参数、端2锚固段参数。

8.根据权利要求5所述的几何形体配筋和自动更新装置，其特征在于：所述钢筋参数包括配筋体、层排号、钢筋编号、隶属钢筋组、修改标记、钢筋类别、受力类型、钢筋强度等级、钢筋直径、钢筋所在面、钢筋各段附加保护层厚、布筋路径、钢筋位置点、钢筋参考边、端1锚固段参数、端2锚固段参数。

9.一种存储介质，其上存储有计算机程序和环境参数文件，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时读取环境参数文件实现权利要求1～4任意一项所述的几何形体配筋和自动更新方法的步骤。

10.一种设备，其上具有处理器和存储器，存储器上存储有计算机程序和环境参数文件，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时读取存储器内容实现权利要求1～4任意一项所述的几何形体配筋和自动更新方法的步骤。

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