CN110929327A - 基于bim的抗滑桩三维配筋模型的构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法，包括以下步骤：定义并创建抗滑桩的参数表；创建参数化矩形抗滑桩模型；将应用于抗滑桩的每种类别的钢筋定义为一个钢筋组，对每个钢筋组分别创建一组定位面，分别赋予一组中每个定位面距离抗滑桩结构面的距离参数；由每组定位面确定并控制每个钢筋组的位置和范围以形成钢筋组模型；将参数表中的钢筋数据与钢筋组模型相关联，生成抗滑桩三维配筋模型。本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法，具有可操作性强、兼容性强的优点，使设计人员只需填表即可完成施工图设计，可以显著提高设计、校核人员工作效率，提升设计质量。

Description

基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法

技术领域

本发明涉及抗滑桩施工技术领域，具体涉及一种基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法。

背景技术

BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)技术近些年广泛运用在土建工程中。BIM的基础是完整的参数化三维模型，通过对三维信息模型的处理，达到设计、施工、运维一体化的目的。BIM技术可直观展示设计方案，有效避免设计误差。

BIM技术中，模型是一切的基础，信息的完整度是BIM使用的重点。但对于施工图设计来说，结构钢筋的三维设计因上手难度高、建模效率低等问题难以推进。

与此同时，在滑坡治理工程领域经常需要进行抗滑桩等支挡设计。但滑坡治理工程是一个较为小众的领域。目前市场上没有专门针对滑坡治理工程的三维设计软件与方法。此外，滑坡治理工程中抗滑桩配筋通常需要单独设计，抗滑桩配筋有受拉侧纵向主筋多排多束的特点，每排每束长度未必相等，在配筋设计中绘图繁琐、极易出错。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法，具有可操作性强、兼容性强的优点，使设计人员只需填表即可完成施工图设计，可以显著提高设计、校核人员工作效率，提升设计质量。

本发明提供了一种基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法，其特征在于包括以下步骤：

定义并创建抗滑桩的参数表；创建参数化矩形抗滑桩模型；将应用于抗滑桩模型的每种类别的钢筋定义为一个钢筋组，对每个钢筋组分别创建一组定位面，分别赋予一组中每个定位面距离抗滑桩结构面的距离参数；由定位面的相交信息形成定位线、定位点，以此确定并控制每个钢筋组的位置和范围；构建初始的钢筋组模型，将参数表中的钢筋数据与钢筋组模型相关联，通过读取参数表中的钢筋尺寸参数及定位线，进行路径扫掠，以形成完整的钢筋组模型；每组钢筋模型都建立后，形成完整的抗滑桩三维配筋模型。上述技术方案中，参数表在excel中建立，初始的钢筋模型是空模型，首先让初始的钢筋模型空间调用excel数据，才可以任意读取、使用，以建立最终完整的钢筋组模型，也使得模型尺寸等信息可以随着excel数据变化而变化。这里的excel也可以是txt等等格式，优选excel。

上述基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的使用方法，包括以下步骤：结合抗滑桩三维配筋模型定制联动图纸及工程数量表，于抗滑桩三维配筋模型的参数表中输入预设定的参数，运作抗滑桩三维配筋模型，输出预设定的参数对应的模型、图纸、工程数量表。

上述技术方案中，抗滑桩为方桩，抗滑桩模型包括桩身模型、钢筋模型。

上述技术方案中，于参数表中的参数包括桩身参数和钢筋参数；桩身参数包括：截面宽度、截面高度、桩长、定位面距离；钢筋参数包括：钢筋直径、钢筋数量、钢筋间距。

上述技术方案中，创建参数化抗滑桩模型时赋予抗滑桩截面宽度、截面高度、桩长参数。

上述技术方案中，应用于抗滑桩的钢筋类别包括受压侧主筋、受压侧主筋、腰筋、箍筋、加强箍筋和拉筋。

上述技术方案中，当同种类别的钢筋增加了排数或束数，计作增加了对应的钢筋组数。

上述技术方案中，一组定位面由6个定位面组成，该6个定位面分别平行于矩形抗滑桩的6个结构面。

上述技术方案中，同组的6个定位面彼此相交生成12个定位线、8个定位点，所述定位线、定位点自身不包含可编辑参数；由定位线和定位点直接控制对应的每组钢筋组的空间位置与范围；每组定位面直接控制对应的定位线、定位点的空间位置，间接控制对应的钢筋组的位置、范围。

上述技术方案中，抗滑桩三维配筋模型由两种方式生成，分别为：

受拉侧主筋、受压侧主筋、腰筋由钢筋数量控制，其参数组合包括：钢筋直径、钢筋路径线、钢筋数量、钢筋范围；

箍筋、加强箍筋、拉筋由钢筋间距控制，其参数组合包括：钢筋直径、钢筋路径线、钢筋间距、钢筋范围；

用定位面控制上述两种方式的配筋范围，实现钢筋与抗滑桩结构面的联动。

上述技术方案中，所述钢筋路径线的位置由定位线确定，钢筋路径线的弯曲节点及端点由定位点确定。

本发明取得的有益效果在于，对于滑坡治理工程抗滑桩设计，设计者在进行方案思考、计算等过程后，将计划的抗滑桩配筋参数输入参数表，“一键式”输出抗滑桩模型、图纸、工程量，避免了人工绘图导致的错误。当方案需要变动时，只需更新参数表中的参数，抗滑桩模型、图纸、工程量随之联动。设计者摆脱了传统CAD的绘图、修图方式。设计人员只需填写参数表即可完成施工图设计，极大的解放了生产力，让设计者将精力回归到方案的思考上。

本发明利用定位面进行配筋设计，以面来代替线和点的功能，不直接使用空间线和空间点的元素，模型元素少、原理清晰，建模及开发工作量少。本发明适用于Autodesk、Bentley、Catia等各大主流BIM平台，兼容性强，操作性强。本发明可以显著提高设计、校核人员工作效率，提升设计质量。

附图说明

图1是为本发明的流程示意图；

图2是为本发明的参数表示意图；

图3是为本发明所述抗滑桩的结构示意图；

图4是本发明所述定位面与结构面关系示意图；

图5是本发明所述定位点、定位线空间示意图；

图6是本发明所述定位面控制加强箍筋范围的空间示意图；

图7是本发明所述钢筋的结构示意图；

图8是本发明实施例最终生成的图纸示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明的一种基于BIM的抗滑桩三维配筋模型构建及使用方法，该方法包括以下步骤：(1)定义并创建参数表，参数包括桩身参数和钢筋参数；桩身参数包括：截面宽度、截面高度、桩长、定位面距离，钢筋参数包括：钢筋直径、钢筋数量、钢筋间距；(2)创建参数化矩形抗滑桩模型，赋予截面宽度、截面高度、桩长参数；(3)对于受压侧主筋、受压侧主筋、腰筋、箍筋、加强箍筋和拉筋，每种钢筋均视为一个钢筋组，对每组钢筋组分别创建定位面6个，分别赋予每个定位面距离抗滑桩结构面的距离参数；(4)当受压侧主筋、受压侧主筋、腰筋、箍筋、加强箍筋或拉筋需要配置多排、多束时，每多配置一排或多配置一束钢筋，重复创建对应的6个定位面，计作增加了钢筋组数；(5)每组钢筋的6个定位面定义为一组定位面，由每组定位面确定并控制每组钢筋的位置、范围；(6)建立初始的钢筋组模型，即空模型，将参数表中钢筋数量、钢筋直径等数据与钢筋组模型相关联，以生成完整的钢筋组模型，每组钢筋组模型都建立后，形成完整的抗滑桩三维配筋模型(7)结合生成的模型定制联动图纸及工程数量表；(8)使用时，于参数表输入设定参数，同步输出设定参数的所有模型、图纸、工程数量表，实现填表式出图。

本发明的建模平台选用Autodesk平台，具体软件为Inventor软件。

结合图2所示，上述的一种基于BIM的抗滑桩三维配筋模型构建方法中，步骤(1)所述的参数表，包括桩身参数和钢筋参数，

桩身参数包括：截面宽度、截面高度、桩长、定位面距离，

钢筋参数包括：钢筋直径、钢筋数量、钢筋间距。

其中，定位面距离、钢筋直径、钢筋数量、钢筋间距，根据钢筋种类和数量，有多组数据。

如图3所示，上述的一种基于BIM的抗滑桩三维配筋模型构建方法中，步骤(2)所述的抗滑桩模型为参数化矩形抗滑桩模型，其基本参数“截面宽度”、“截面高度”、“桩长”变化时，BIM模型及对应图纸工程量可以随之联动。

结合图6、图7所示，上述的一种基于BIM的抗滑桩三维配筋模型构建方法中，步骤(3)所述的钢筋组对应不同种类的钢筋，一组钢筋对应一组定位面；一组定位面由6个定位面组成，该6个定位面分别平行于矩形抗滑桩的6个结构面，如图4所示；

如图5所示，上述的一种基于BIM的抗滑桩三维配筋模型构建方法中，步骤(5)所述的定位面确定并控制每组钢筋的位置、范围为间接控制；首先由一组6个定位面彼此相交生成12个定位线、8个定位点，这些定位线、定位点自身不包含可编辑参数；由定位线和定位点直接控制每组钢筋的空间位置与范围；一组定位面直接控制定位线、定位点的空间位置，间接控制每组钢筋的位置、范围；

以图7为例，上述的一种基于BIM的抗滑桩三维配筋模型构建方法中，步骤(6)所述的钢筋模型可由两种方式分别生成，

第1种方式为“由钢筋数量控制”，其参数组合包括：钢筋直径、钢筋路径线、钢筋数量、钢筋范围；

第2种方式为“由钢筋间距控制”，其参数组合包括：钢筋直径、钢筋路径线、钢筋间距、钢筋范围；

用定位面控制上述两种方式的配筋范围，实现钢筋与抗滑桩结构面的联动；

作为优选，受拉侧主筋、受压侧主筋、腰筋采用第1种方式生成；

作为优选，箍筋、加强箍筋、拉筋采用第2种方式生成；

结合图5所示，上述的钢筋路径线的位置由定位线确定，钢筋路径线的弯曲节点及端点由定位点确定；

上述的一种基于BIM的抗滑桩三维配筋模型构建方法中，按本方法定制抗滑桩配筋模型后，输入或修改参数表，模型、图纸、工程数量表均随之联动，实现填表式出图。

本实施例中，受压侧主筋为单排，3束布置，直径28mm；受拉侧主筋为双排，3束布置，直径28mm；腰筋双排布置，直径25mm；钢筋保护层厚度5mm。

以某一具体施工工程为例进行说明：重庆某滑坡治理工程，设计目的为滑坡治理，支护方式为矩形抗滑桩抗滑桩支挡。

抗滑桩的截面宽度×截面高度有2.0m×3.0m、1.5m×2.0m两种，桩长10m～25m不等。按图2所示定制参数表，输入参数；创建参数化矩形抗滑桩模型，初始定义桩长10m、截面宽度2.0m、截面高度3.0m，根据矩形桩的结构面创建受压侧主筋定位面，受压侧主筋单排3束设计，计为3组钢筋，创建对应定位面18个；受拉侧主筋为双排，每排3束，计为6组钢筋，创建对应定位面36个；腰筋共两排，计为2组钢筋，创建对应定位面12个；对于箍筋，创建定位面6个；对于加强箍筋，创建定位面6个；拉筋共两排，计为2组钢筋，创建对应定位面12个；

用定位面的距离参数分别控制受压侧主筋、受压侧主筋、腰筋、箍筋、加强箍筋和拉筋的空间位置、范围；将参数表中钢筋数量、钢筋直径等数据与钢筋信息相关联，受拉侧主筋、受压侧主筋、腰筋采用“由钢筋数量控制”方式生成钢筋模型；箍筋、加强箍筋、拉筋采用“由钢筋间距控制”方式生成钢筋模型；定制联动图纸及工程数量表；对于不同截面、不同长度的抗滑桩，在参数表中写入对应参数，分别生成新的模型、图纸、工程数量表，生成的部分图纸如图8所示。

上述实施例描述了模型首次使用时的构建过程，抗滑桩配筋模型仅需要构建一次即可。当桩型变化时，只需重新填写已制定的参数表，模型自动运行即可生成模型、图纸、工程数量表。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法，其特征在于包括以下步骤：

定义并创建抗滑桩的参数表；创建参数化矩形抗滑桩模型；

将应用于矩形抗滑桩模型的每种类别的钢筋定义为一个钢筋组，对每个钢筋组分别创建一组定位面，分别赋予一组中每个定位面距离抗滑桩结构面的距离参数；

由定位面的相交信息形成定位线、定位点，以此确定并控制每个钢筋组的位置和范围；

构建初始的钢筋组模型，将参数表中的钢筋数据与钢筋组模型相关联，通过读取参数表中的钢筋尺寸参数及定位线，进行路径扫掠，以形成完整的钢筋组模型；每组钢筋模型都建立后，形成完整的抗滑桩三维配筋模型。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的使用方法，其特征在于包括以下步骤：结合抗滑桩三维配筋模型定制联动图纸及工程数量表，于抗滑桩三维配筋模型的参数表中输入预设定的参数，运作抗滑桩三维配筋模型，输出预设定的参数对应的模型、图纸、工程数量表。

3.根据权利要求1所述的基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法，其特征在于参数表中的参数包括桩身参数和钢筋参数；桩身参数包括：截面宽度、截面高度、桩长、定位面距离；钢筋参数包括：钢筋直径、钢筋数量、钢筋间距。

4.根据权利要求3所述的基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法，其特征在于创建参数化抗滑桩模型时赋予抗滑桩截面宽度、截面高度、桩长参数。

5.根据权利要求4所述的基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法，其特征在于应用于抗滑桩的钢筋类别包括受压侧主筋、受压侧主筋、腰筋、箍筋、加强箍筋和拉筋。

6.根据权利要求5所述的基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法，其特征在于当同种类别的钢筋增加了排数或束数，计作增加了对应的钢筋组数。

7.根据权利要求1所述的基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法，其特征在于一组定位面由6个定位面组成，该6个定位面分别平行于矩形抗滑桩的6个结构面。

8.根据权利要求7所述的基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法，其特征在于同组的6个定位面彼此相交生成12个定位线、8个定位点，所述定位线、定位点自身不包含可编辑参数；由定位线和定位点直接控制对应的每组钢筋组的空间位置与范围；每组定位面直接控制对应的定位线、定位点的空间位置，间接控制对应的钢筋组的位置、范围。

9.根据权利要求8所述的基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法，其特征在于抗滑桩三维配筋模型由两种方式生成，分别为：

受拉侧主筋、受压侧主筋、腰筋由钢筋数量控制，其参数组合包括：钢筋直径、钢筋路径线、钢筋数量、钢筋范围；

箍筋、加强箍筋、拉筋由钢筋间距控制，其参数组合包括：钢筋直径、钢筋路径线、钢筋间距、钢筋范围；

用定位面控制上述两种方式的配筋范围，实现钢筋与抗滑桩结构面的联动。

10.根据权利要求9所述的基于BIM的抗滑桩三维配筋模型的构建方法，其特征在于所述钢筋路径线的位置由定位线确定，钢筋路径线的弯曲节点及端点由定位点确定。

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