CN111337656B - 基于bim的异形砌块泥浆饱满度检测样板及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测样板及检测方法，基于BIM技术快速提取砖型的被测面积，通过创建底面积与受检砖型检测面同等面积的容器，和截面积为砖块检测面1％的球体，并赋予容器为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器的滚动模拟，使球体快速填充容器，精准地提取不规则形状的网格，从而实现对异型砖块的泥浆饱满度的精准检测，避免常规方法导致读法不一，数据统计不准确的问题。
Description
技术领域
本发明属于建筑技术领域，涉及一种异形砌块泥浆饱满度检测样板及检测方法，具体涉及一种基于BIM技术的异形砌块泥浆饱满度检测样板及检测方法。
背景技术
焦炉砖砌体砌筑时，砖缝内泥浆应饱满，表面应勾缝，砌体砖缝的泥浆饱满度应大于95％。泥浆饱满度是耐火泥浆在砖底面粘结的有效程度，一般是指耐火泥浆的接触面与砖底面面积的百分比，即每个砌块上粘有百分之多少的泥浆。常规检验方法是用百格网检查砖底面与耐火泥浆的粘结痕迹面积。每处检测3块砖，取其平均值。检查方法：拆下墙中的砖，底面朝上，放上百格网，数出砖上粘有泥浆的格子数，取三块砖的平均值，95％以上为合格。(百格网是一块透明的网格片，长宽与标准砖的尺寸一致，上面长方向和宽方向平均划分十等份的格子，总数刚好是一百格所以称为"百格网")。而焦炉砖型种类繁多、形状各异，有的砖型中部有孔洞，常规的百格网无法辅助检测，导致读法不一，统计的数据不准确，并且单一"百格网"只能对砖块底面进行检测，不能精准反映泥浆饱满度检测数据的问题。鉴于此，目前亟需发明一种异型砌体泥浆饱满度检测样板设计方法，快速、精准地完成样板的制作，避免检测过程能够中常规方法导致读法不一，数据统计不准确的技术难题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明基于BIM技术快速提取砖型的被测面积，通过创建底面积与受检砖型检测面同等面积的容器，和截面积为砖块检测面1％的球体，并赋予容器为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器的滚动模拟，使球体快速填充容器，精准地提取不规则形状的网格，从而实现对异型砖块的泥浆饱满度的精准检测，避免常规方法导致读法不一，数据统计不准确的问题。
本发明的检测样板所采用的技术方案是：一种基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测样板，其特征在于：针对中心没有风道的受检砖型，所述检测样板，首先通过提取BIM模型轮廓线，创建底面积与受检砖型检测面同等面积的容器，创建与预先获得的正六边形内切的球体；然后赋予容器为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器的滚动模拟，使球体自动填充容器；最后将填充的球体进行水平剖切，生成平面图，并将球体的剖切平面全部替换成正六边形，完成检测样板的设计。
本发明还提供了一种基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测样板，其特征在于：针对中心有风道的受检砖型，所述检测样板，首先通过提取BIM模型轮廓线，创建底面积与受检砖型检测面同等面积的中心有风道容器，创建与预先获得的正六边形内切的球体；然后赋予容器为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器的滚动模拟，使球体自动填充容器；最后将填充的球体进行水平剖切，生成平面图，并将球体的剖切平面全部替换成正六边形，完成检测样板的设计。
本发明还提供了一种基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测样板，其特征在于：针对砖块整体泥浆饱满度的检测，增加底面以外的若干侧面的泥浆饱满度检测面信息；所述检测样板，首先通过提取BIM模型轮廓线，创建底面积与受检砖型检测面同等面积的容器，创建与预先获得的正六边形内切的球体；然后赋予容器为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器的滚动模拟，使球体自动填充容器；最后将填充的球体进行水平剖切，生成平面图，并将球体的剖切平面全部替换成正六边形；侧面的泥浆饱满度检测面采用矩形分格，每格面积是整体砖块检测面的1％，完成检测样板的设计。
本发明的方法所采用的技术方案是：一种基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：创建CAD砖块模型；
将砖型三视图导入到CAD中，绘制成砖块模型；
步骤2：转化成基于BIM技术的三维信息模型；
将CAD砖块模型导入到BIM软件中转化成焦炉三维信息模型，结合焦炉砌体施工当日计划，以及人定岗、砖定位、定点砌筑的方式，建立砖块明细表；
步骤3：确定当日泥浆饱满度受检砖型信息；
利用明细表与模型的关联性，分别提取每种砖型泥浆饱满度受检面的总面积S和风道面积S1，计算泥浆饱满度检测的有效面积；将N个正六边形对泥浆饱满度受检面有效面积进行填充；
步骤4：对当日泥浆饱满度受检砖型进行检测；
中心没有风道的受检砖型的检测样板和中心有风道的受检砖型的检测样板直接平铺在砖块底面进行检测，气泡数量在M处及以内表明泥浆饱满度大于X％，即为合格；砖块整体泥浆饱满度的检测，增加底面以外的若干侧面的检测样板，将检测样板底面平铺在砖块底面，将底面以外的若干侧面紧贴砖块对应的检测面，进行检测，气泡数量在M处及以内表明泥浆饱满度大于X％，即为合格。
步骤5：检测数据的信息反馈；
制作与中心没有风道的受检砖型的检测样板、中心有风道的受检砖型的检测样板、砖块整体泥浆饱满度的检测，增加底面以外的若干侧面的检测样板网格分布对应的信息卡，将泥浆饱满度的检测信息形成数据库，以便为砌筑工艺的改进提供依据。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明方法主要是基于BIM技术快速提取砖型的被测面积，通过创建底面积与受检砖型检测面同等面积的容器，和截面积为砖块检测面1％的球体，并赋予容器为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器的滚动模拟，使球体快速填充容器，精准地提取不规则形状的网格，从而实现对异型砖块的泥浆饱满度的精准检测，避免常规方法导致读法不一，数据统计不准确的问题。
(2)本发明方法针对一个砖块整体泥浆饱满度的检测，以底面样板为主体，其它侧板的一侧分别与底面样板的对应边缘链接，另一侧为自由端，在整体砖块泥浆饱满度的检测时，将底面样板平铺在砖块底面，将其它侧面板紧贴对应的检测面，进行检测，气泡数量在5处及以内表明泥浆饱满度大于95％，即为合格。避免了单一样板只能对砖块底面进行检测，不能精准反映泥浆饱满度检测数据的问题。
(3)通过制作与样板一、样板二、样板三网格分布对应的信息卡，将泥浆饱满度的检测信息形成数据库，以便为砌筑工艺的改进提供依据。
附图说明
图1为本发明实施例的焦炉燃烧室砌体示意图；
图2为本发明实施例的焦炉燃烧室砌体受检砖型局部示意图1；
图3为图2的平面图；
图4为图3的受检砖型一受检表面示意图；
图5为本发明实施例对受检砖型一受检面进行球体动力模拟填充示意图；
图6为本发明实施例对受检砖型一受检面球体动力模拟结果进行剖切示意图；
图7为图6剖切后的示意图；
图8为本发明实施例将球体剖切面替换成正六边形形成样板一的示意图；
图9为本发明实施例的焦炉燃烧室砌体受检砖型局部示意图2；
图10为图9的平面图；
图11为图10的受检砖型二受检表面示意图；
图12为本发明实施例对受检砖型二受检面进行球体动力模拟填充示意图；
图13为本发明实施例对受检砖型二受检面球体动力模拟结果进行剖切示意图；
图14为图13剖切后的示意图；
图15为本发明实施例将球体剖切面替换成正六边形形成样板二的示意图；
图16为本发明实施例的受检砖型二受检面示意图；
图17为本发明实施例设计样板三的示意图；
图18为本发明实施例设计样板三的折叠示意图；
图19为本发明实施例设计样板三使用示意图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
请见图5-图8，本发明提供的一种基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测样板，针对中心没有风道的受检砖型，检测样板，首先通过提取BIM模型轮廓线，创建底面积与受检砖型检测面同等面积的容器，创建与预先获得的正六边形内切的球体；然后赋予容器为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器的滚动模拟，使球体自动填充容器；最后将填充的球体进行水平剖切，生成平面图，并将球体的剖切平面全部替换成正六边形，完成检测样板的设计。
请见图12-图15，本发明还本发明提供了一种基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测样板，其特征在于：针对中心有风道的受检砖型，检测样板，首先通过提取BIM模型轮廓线，创建底面积与受检砖型检测面同等面积的中心有风道容器，创建与预先获得的正六边形内切的球体；然后赋予容器为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器的滚动模拟，使球体自动填充容器；最后将填充的球体进行水平剖切，生成平面图，并将球体的剖切平面全部替换成正六边形，完成检测样板的设计。
请见图17-图19，本发明还本发明提供了一种基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测样板，其特征在于：针对砖块整体泥浆饱满度的检测，增加底面以外的若干侧面的泥浆饱满度检测面信息；检测样板，首先通过提取BIM模型轮廓线，创建底面积与受检砖型检测面同等面积的容器，创建与预先获得的正六边形内切的球体；然后赋予容器为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器的滚动模拟，使球体自动填充容器；最后将填充的球体进行水平剖切，生成平面图，并将球体的剖切平面全部替换成正六边形；侧面的泥浆饱满度检测面采用矩形分格，每格面积是整体砖块检测面的1％，完成检测样板的设计。
本发明还提供了一种基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测方法，包括以下步骤：
步骤1：创建CAD砖块模型；
将砖型三视图导入到CAD中，通过软件工具绘制成砖块模型；
步骤2：转化成基于BIM技术的三维信息模型；
将CAD砖块模型导入到BIM软件中转化成焦炉三维信息模型，结合焦炉砌体施工当日计划，以及人定岗、砖定位、定点砌筑的方式，建立砖块明细表。
步骤3：确定当日泥浆饱满度受检砖型信息；
利用明细表与模型的关联性，分别提取每种砖型泥浆饱满度受检面的总面积(S)和风道面积(S1)，计算泥浆饱满度检测的有效面积；将100个正六边形对泥浆饱满度受检面有效面积进行填充，正六边形的边长a通过以下公式获得。
步骤4：检测样板的设计；
提取BIM模型轮廓线，创建底面积与受检砖型一检测面同等面积的容器一，将球体与步骤3所得的正六边形进行匹配，并赋予容器一为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器一的滚动模拟，使球体自动填充容器一，如图1～8所示；接着将填充的球体进行水平剖切，生成平面图，并将球体的剖切平面全部替换成正六边形，完成样板一的设计。
针对中心有风道的受检砖型二，在上述方法的基础上，使用具有中心风道填充物的容器二，最终完成样板二的设计，如图9～15所示。
针对一个砖块整体泥浆饱满度的检测，需要增加底面以外的多个侧面的泥浆饱满度检测面信息。本实例中，受检砖型二的泥浆饱满度受检面分为E、F、G、H、I面，分别对应E、F、G、H、I板，侧面的泥浆饱满度检测面可采用矩形分格，每格面积是整体砖块检测面的1％，最终完成样板三的设计，如图16～19所示。
步骤5：对当日泥浆饱满度受检砖型进行检测；
本实施例中，样板一和样板二直接平铺在砖块底面进行检测，气泡数量在5处及以内表明泥浆饱满度大于95％，即为合格；样板三以E板为主体，F、G、H、I板的一侧分别与E板的对应边缘链接，另一侧为自由端，在整体砖块泥浆饱满度的检测时，将E板平铺在砖块底面，将其它侧面板紧贴对应的检测面，进行检测，气泡数量在5处及以内表明泥浆饱满度大于95％，即为合格。
步骤6：检测数据的信息反馈；
制作与样板一、样板二、样板三网格分布对应的信息卡，将泥浆饱满度的检测信息形成数据库，以便为砌筑工艺的改进提供依据。
本发明基于BIM技术快速提取砖型的被测面积，通过创建底面积与受检砖型检测面同等面积的容器，和截面积为砖块检测面1％的球体，并赋予容器为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器的滚动模拟，使球体快速填充容器，精准地提取不规则形状的网格，从而实现对异型砖块的泥浆饱满度的精准检测，避免常规方法导致读法不一，数据统计不准确的问题。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测样板，其特征在于：针对中心没有风道的受检砖型，所述检测样板，首先通过提取BIM模型轮廓线，创建底面积与受检砖型检测面同等面积的容器，创建与预先获得的正六边形内切的球体；然后赋予容器为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器的滚动模拟，使球体自动填充容器；最后将填充的球体进行水平剖切，生成平面图，并将球体的剖切平面全部替换成正六边形，完成检测样板的设计；
所述正六边形的边长
其中，S为每种砖型泥浆饱满度受检面的总面积，S1为每种砖型泥浆饱满度受检面的风道面积。
2.一种基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测样板，其特征在于：针对中心有风道的受检砖型，所述检测样板，首先通过提取BIM模型轮廓线，创建底面积与受检砖型检测面同等面积的中心有风道容器，创建与预先获得的正六边形内切的球体；然后赋予容器为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器的滚动模拟，使球体自动填充容器；最后将填充的球体进行水平剖切，生成平面图，并将球体的剖切平面全部替换成正六边形，完成检测样板的设计；
所述正六边形的边长
其中，S为每种砖型泥浆饱满度受检面的总面积，S1为每种砖型泥浆饱满度受检面的风道面积。
3.一种基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测样板，其特征在于：针对砖块整体泥浆饱满度的检测，增加底面以外的若干侧面的泥浆饱满度检测面信息；所述检测样板，首先通过提取BIM模型轮廓线，创建底面积与受检砖型检测面同等面积的容器，创建与预先获得的正六边形内切的球体；然后赋予容器为静态刚体、球体为动态刚体，添加球体重力属性，进行球体自由落体进入容器的滚动模拟，使球体自动填充容器；最后将填充的球体进行水平剖切，生成平面图，并将球体的剖切平面全部替换成正六边形；侧面的泥浆饱满度检测面采用矩形分格，每格面积是整体砖块检测面的1％，完成检测样板的设计；
所述正六边形的边长
其中，S为每种砖型泥浆饱满度受检面的总面积，S1为每种砖型泥浆饱满度受检面的风道面积。
4.一种基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：创建CAD砖块模型；
将砖型三视图导入到CAD中，绘制成砖块模型；
步骤2：转化成基于BIM技术的三维信息模型；
将CAD砖块模型导入到BIM软件中转化成焦炉三维信息模型，结合焦炉砌体施工当日计划，以及人定岗、砖定位、定点砌筑的方式，建立砖块明细表；
步骤3：确定当日泥浆饱满度受检砖型信息；
利用明细表与模型的关联性，分别提取每种砖型泥浆饱满度受检面的总面积S和风道面积S1，计算泥浆饱满度检测的有效面积；将N个正六边形对泥浆饱满度受检面有效面积进行填充；其中，正六边形的边长
步骤4：对当日泥浆饱满度受检砖型进行检测；
其中，中心没有风道的受检砖型的检测样板和中心有风道的受检砖型的检测样板直接平铺在砖块底面进行检测，气泡数量在M处及以内表明泥浆饱满度大于X％，即为合格；砖块整体泥浆饱满度的检测，增加底面以外的若干侧面的检测样板，将检测样板底面平铺在砖块底面，将底面以外的若干侧面紧贴砖块对应的检测面，进行检测，气泡数量在M处及以内表明泥浆饱满度大于X％，即为合格。
5.根据权利要求4所述的基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测方法，其特征在于：步骤3中，N取值100。
6.根据权利要求4所述的基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测方法，其特征在于：步骤4中，X取值95。
7.根据权利要求4所述的基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测方法，其特征在于：步骤4中，M取值5。
8.根据权利要求4-7任意一项所述的基于BIM的异形砌块泥浆饱满度检测方法，其特征在于，所述方法还包括步骤5：检测数据的信息反馈；
制作与中心没有风道的受检砖型的检测样板、中心有风道的受检砖型的检测样板、砖块整体泥浆饱满度的检测，增加底面以外的若干侧面的检测样板网格分布对应的信息卡，将泥浆饱满度的检测信息形成数据库，以便为砌筑工艺的改进提供依据。
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