CN111753354B - 基于bim的钢筋数字化表达方法 - Google Patents

基于bim的钢筋数字化表达方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111753354B
CN111753354B CN202010455851.0A CN202010455851A CN111753354B CN 111753354 B CN111753354 B CN 111753354B CN 202010455851 A CN202010455851 A CN 202010455851A CN 111753354 B CN111753354 B CN 111753354B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel bar
constraint
key points
lofting
bim
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010455851.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111753354A (zh
Inventor
雷霆
尹伟波
李遐
姚建文
时媛媛
王闹
孙建宇
王轶峰
王璇一
沈谋公
刘新
贾龙杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou Yijian Group Co Ltd
Original Assignee
Zhengzhou Yijian Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou Yijian Group Co Ltd filed Critical Zhengzhou Yijian Group Co Ltd
Priority to CN202010455851.0A priority Critical patent/CN111753354B/zh
Publication of CN111753354A publication Critical patent/CN111753354A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111753354B publication Critical patent/CN111753354B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/04—Constraint-based CAD

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)

Abstract

本发明公开一种基于BIM的钢筋数字化表达方法，确定若干个关键点，相邻关键点之间通过放样形成路径，放样时确定放样的截面并沿路径形成钢筋基本模型，钢筋上相邻两个关键点之间进行约束，当两点之间是圆弧，添加圆心点和半径约束。本发明针对现有钢筋的信息化表达主要侧重图形枚举导致建模工作量大和通用性差的不足，提供了适应建筑信息模型（BIM）技术和信息化需求的模型数字化表达，为模型表达方法的统一和信息传递提供了便利。

Description

基于BIM的钢筋数字化表达方法
技术领域
本发明属于建筑信息模型技术领域，具体涉及一种BIM图形的数字化表达方法。
背景技术
近年来，建筑信息模型(BIM)技术在土木工程中的应用如火如荼，BIM技术以其可视化、模拟性、协调性、优化性及可出图性等优点使建筑的全生命周期以计算机图形和信息的模式展现到工程技术人员面前，工程过程中出现的任何问题都可以提前预知，工程技术人员借助BIM实现了专业协同、工种之间的无缝衔接，提高了工程质量，节约了工程成本。
钢筋是土木工程尤其是钢筋混凝土工程中不可或缺的建筑材料之一；同时，它也在各类BIM软件中进行工程模拟和算量中扮演重要角色。钢筋在工程中一般不具有固定的型式，大多跟随混凝土的结构特性而改变，用形状复杂、参数较多可以很好描述了这种特点，但是，这也给软件中数字化模拟带来了麻烦；目前，各类BIM软件中对钢筋的模拟大多采用枚举模式，即在软件固化了钢筋的若干个形状，通过改变钢筋的参数调整钢筋的尺寸，并且，钢筋大都是大都采用平面模式进行描述；这种对钢筋采用信息化表达方法主要侧重于图形枚举，忽略了关键点组成的各段之间的约束问题、成图机理和信息化方法；而且在数学上属于不完全描述，适应范围有限，难以覆盖所有的钢筋形态。
发明内容
针对目前钢筋的信息化表达方法侧重图形枚举和忽略成图机理的现状，以及由此导致不利于扩展、适应范围有限的缺陷，本发明提供一种具有普适性和利于扩展的钢筋表述方法，该方法便于在软件中进行钢筋的BIM信息表达、传输，扩充钢筋的BIM应用范围。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种基于BIM的钢筋数字化表达方法，基本描述为：钢筋是由若干关键点和截面构成的放样特征和关键点的约束组成，其数学表达式为
R＝∑Ei[v(x,y,z),f]+∑Cj(x,y,z),
其中
∑Ei[v(x,y,z),f]表示通过由关键点v(x,y,z)和截面f组成的放样形状；
∑Cj(x,y,z)表示在关键点位各种约束。
包括如下步骤。
步骤一：放样特征、关键点和截面构成的基本形状通用表达方式。
1)确定钢筋模型上的若干个关键点，此关键点确定基本形状，物理上不一定存在。
2)确定放样的特征的截面。
3)相邻关键点之间形成放样路径。
4)截面沿路径放样形成钢筋基本模型。
步骤二：附加约束。
1)相邻两个关键点之间进行约束。
①两点之间是直线，无约束。
②两点之间是圆弧，添加圆心点和半径约束。
2)同一钢筋起始端和结束端的约束。
3)同一钢筋起始端和结束端的焊接连接。
4)同一钢筋起始端和结束端的弯钩交错。
添加附加约束包括两个钢筋放样段之间的约束：①两个放样段之间在连接点约束；②两个放样段之间在连接点的圆弧约束，添加圆心点和半径约束。
当所述放样的截面为圆形时，圆心和放样路径重合。
所述约束包括对钢筋起始端和结束端的约束包括90度弯钩约束、135度弯钩约束和180度弯钩约束。
所述约束还包括对钢筋关键点的圆弧倒角或平倒角约束。
进一步地，上述方案还包括将钢筋数字表达过程所涉及的关键点和约束关系进行存储，并与关键点和约束位置建立链接，通过对关键点或约束位置操作调取存储数据。所述的存储内容包括：关键点信息、约束关系信息、钢筋级别信息、钢筋直径信息和弯钩直径信息。以及其他附加数据信息。
本发明的有益效果：本发明针对现有钢筋的信息化表达主要侧重图形枚举的不足，提供了适应建筑信息模型(BIM)技术和信息化需求的钢筋模型通用化数字化表达，方便模型表达方法的统一和信息传递的便利。
本发明方法的成图机理和信息化方法能够通过修改钢筋参数来调整钢筋构件的形态特征，具有灵活的可扩展性，增加了装配式构件表述的适应范围。而且钢筋构件在装配式构件中，钢筋的表述更加灵活，而且能随着构件的变化而变化。
附图说明
图1为本发明第一种钢筋件数字化表述示意图。
图2为本发明第二种钢筋件数字化表述示意图。
图3为本发明第三种钢筋件数字化表述示意图。
图4为本发明第四种钢筋件数字化表述示意图。
图5为本发明第五种钢筋件数字化表述示意图。
图6为本发明第六种钢筋件数字化表述示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：预确定如图1所示钢筋形态的BIM模型，钢筋是由若干关键点和截面构成的放样特征和关键点的约束组成，其数学表达式为
R＝∑Ei[v(x,y,z),f]+∑Cj(x,y,z),
其中
∑Ei[v(x,y,z),f]表示通过由关键点v(x,y,z)和截面f组成的放样形状；
∑Cj(x,y,z)表示在关键点位各种约束。
通过如图1所示的过程实现基于BIM在同一根钢筋放样段内各关键点进行直线折叠的数字表达方法。
首先确定预设计钢筋走向上分布的若干个关键点A、B、C、D、E和F各点在立体坐标系中的坐标位置。
然后在相邻关键点之间通过放样形成路径。放样路径默认以直线放样进行，也可添加附加约束。
本实施例中，任意两个关键点之间无约束，从而任意两个关键点之间为直线的放样路径。
同时，放样时确定放样的截面，并沿路径形成钢筋基本模型ABCDEF。
实施例2：在实施例1基础上，对钢筋关键点D和E添加圆弧倒角约束。
实施例3：预确定如图2所示钢筋形态的BIM模型，通过如图2所示的过程实现基于BIM在同一根钢筋放样段内各关键点进行弯曲的数字表达方法。
首先确定预设计钢筋走向上分布的若干个关键点G、H、I各点在立体坐标系中的坐标位置。
然后在相邻关键点之间通过放样形成路径。放样路径默认以直线放样进行，也可添加附加约束。
本实施例中两个关键点H和I之间的约束条件为圆弧，并添加圆心点O和半径r约束。
两个关键点G和H之间无约束时，为直线。从而形成了关键点G、H、I之间为直线和弧线的放样路径。同时，放样时确定放样的截面并沿路径形成钢筋基本模型GHI。
实施例4：预确定如图3所示钢筋形态的BIM模型，通过如图3所示的过程实现基于BIM的两个钢筋放样段之间进行衔接的数字表达方法。
将已经成型的由关键点ABCDEF所形成的钢筋BIM模型一和已经成型的由关键点GHI所形成的钢筋BIM模型二进行收尾衔接。
其中，已成型或待成型的钢筋BIM模型一的数字表达方法：确定预设计钢筋走向上分布的若干个关键点A、B、C、D、E和F各点在立体坐标系中的坐标位置。在相邻关键点之间通过放样形成路径。放样路径默认以直线放样进行。已成型或待成型的钢筋BIM模型二的数字表达方法：确定预设计钢筋走向上分布的若干个关键点G、H、I各点在立体坐标系中的坐标位置。在相邻关键点之间通过放样形成路径，添加附加约束。各关键点的约束条件为圆弧，添加圆心点和半径约束。
钢筋BIM模型一的F关键点和钢筋BIM模型二的G关键点进行衔接，添加关于两个钢筋放样段之间点衔接约束。同时，两个放样段之间圆弧约束，添加圆心点和半径约束。同时，放样时确定放样的截面并沿路径形成钢筋基本模型ABCDEFGHI。放样的截面为圆形时，圆心和放样路径重合。
实施例5：在实施例1-4基础上，还可以对钢筋起始端和结束端的约束，包括对钢筋起始端和结束端的钩约束。
如图4所示，通过如实施例1所述方法建立的钢筋模型后，在对钢筋起始端和结束端的约束分别为315度和45度钩约束。
实施例6：在实施例1-4基础上，还可以对钢筋起始端和结束端的钩约束和交错叠放约束。如图5所示，通过如实施例1所述方法建立的钢筋模型后，在对钢筋起始端和结束端的约束分别为315度和45度钩约束，同时对两个弯钩进行交错叠放约束，使钢筋整体为封闭环形。
实施例7：在实施例1-4基础上，还可以对钢筋起始端和结束端的钩约束和交错叠放约束。如图6所示，通过如实施例1所述方法建立的钢筋模型后，在对钢筋起始端和结束端的约束分别为90度钩约束，同时对两个弯钩进行交错叠放约束，使钢筋整体为封闭环形。
以上各实施例还包括将钢筋数字表达过程所涉及的关键点和约束关系进行存储，并与关键点和约束位置建立链接。通过鼠标双击对相应的关键点或约束位置操作调取存储数据。
所要调取的存储内容包括：关键点信息、约束关系信息、钢筋级别信息、钢筋直径信息和弯钩直径信息。以及其他附加数据信息。

Claims (4)

1.一种基于BIM的钢筋数字化表达方法，其特征在于，钢筋是由放样特征和关键点的约束组成，所述放样特征是由若干关键点和截面构成，钢筋数学表达式为
R＝∑Ei[v(x,y,z),f]+∑Cj(x,y,z),
其中
∑Ei[v(x,y,z),f]表示通过由关键点v(x,y,z)和截面f组成的放样形状；
∑Cj(x,y,z)表示在关键点的各种约束；
钢筋的表达方法包括如下步骤：
步骤一：放样特征、关键点和截面构成的形状通用表达方式
1)确定钢筋模型上的若干个关键点，此关键点确定形状，物理上不一定存在；
2)确定放样的截面；
3)相邻关键点之间形成放样路径；
4)截面沿路径放样形成钢筋模型；
步骤二：附加约束
1)相邻两个关键点之间进行约束
①两点之间是直线，无约束；
②两点之间是圆弧，添加圆心点和半径约束；
2)同一钢筋起始端和结束端的约束，所述约束包括90度弯钩约束、135度弯钩约束和180度弯钩约束；
3)同一钢筋起始端和结束端的焊接连接；
4)同一钢筋起始端和结束端的弯钩交错；
5)两个钢筋放样段之间的约束：①两个放样段之间在连接点的直线约束；②两个放样段之间在连接点的圆弧约束，添加圆心点和半径约束；
6)关键点的约束还包括对钢筋关键点的圆弧倒角或平倒角约束。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的钢筋数字化表达方法，其特征在于，当所述放样的截面为圆形时，圆心和放样路径重合。
3.根据权利要求1所述的基于BIM的钢筋数字化表达方法，其特征在于，包括将钢筋数字表达过程所涉及的关键点和约束关系进行存储，并与关键点和约束位置建立链接，通过对关键点或约束位置操作调取存储数据。
4.根据权利要求3所述的基于BIM的钢筋数字化表达方法，其特征在于，存储的内容包括：关键点信息、约束关系信息、钢筋级别信息、钢筋直径信息和弯钩直径信息。
CN202010455851.0A 2020-05-26 2020-05-26 基于bim的钢筋数字化表达方法 Active CN111753354B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010455851.0A CN111753354B (zh) 2020-05-26 2020-05-26 基于bim的钢筋数字化表达方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010455851.0A CN111753354B (zh) 2020-05-26 2020-05-26 基于bim的钢筋数字化表达方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111753354A CN111753354A (zh) 2020-10-09
CN111753354B true CN111753354B (zh) 2022-03-22

Family

ID=72673785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010455851.0A Active CN111753354B (zh) 2020-05-26 2020-05-26 基于bim的钢筋数字化表达方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111753354B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108664697A (zh) * 2018-04-03 2018-10-16 山东住工装配建筑有限公司 一种基于bim的装配式构件参数化设计方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102663187B (zh) * 2012-04-07 2013-12-25 中交第四航务工程勘察设计院有限公司 一种三维混凝土结构配筋交互方法
CN107220462B (zh) * 2017-06-27 2021-07-13 中建一局集团建设发展有限公司 一种应用于预制构件的参数化钢筋的生产方法及系统
CN109255153B (zh) * 2018-08-10 2023-07-04 北京交通大学 无砟轨道结构配筋检算优化方法
CN109697322A (zh) * 2018-12-26 2019-04-30 中民筑友科技投资有限公司 一种基于bim模型的钢筋参数生成方法、装置及设备
CN109684739B (zh) * 2018-12-26 2022-11-15 中民筑友科技投资有限公司 一种基于bim模型的钢筋参数生成方法、装置及设备

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108664697A (zh) * 2018-04-03 2018-10-16 山东住工装配建筑有限公司 一种基于bim的装配式构件参数化设计方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111753354A (zh) 2020-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101741402B1 (ko) 평행 지오데식 곡선들에 의해 모델링되는 부품의 설계
KR102060839B1 (ko) 3d 모델링된 객체의 설계
CN107229790B (zh) 生成三维、二维图形的桥梁结构信息模型系统及使用方法
CN112906106A (zh) 一种参数化的tbm盾构隧道模型建立方法
CN109684739B (zh) 一种基于bim模型的钢筋参数生成方法、装置及设备
CN111753354B (zh) 基于bim的钢筋数字化表达方法
CN112100706A (zh) 一种基于catia软件的简支梁钢筋快速建模方法及系统
CN112257150A (zh) 基于bim建模的筏形基础板带加强筋精细化算量的方法
CN112116713A (zh) 一种线性承台类构件高精度钢筋布置方法
Wan et al. Global continuous path planning for 3D concrete printing multi-branched structure
CN115048707B (zh) 一种基于建筑信息模型的边缘构件拆分方法
CN110851900A (zh) 几何形体配筋和自动更新的方法、装置、存储介质及设备
CN113496053B (zh) 一种多洞口的预制叠合板双向底筋智能化布设方法
CN114048532A (zh) 桥塔钢筋网片展开图绘制方法
CN105138758A (zh) 一种基于数据库的有限元参数化分析系统和分析方法
CN109376442B (zh) 铁路隧道主体结构钢筋设计方法和信息数据处理终端
CN113392468A (zh) 一种船舶平面板架结构三维设计前处理方法
CN117390757B (zh) 基于Dynamo技术的矩形混凝土梁多层主筋BIM建模方法
CN103853868A (zh) 基于catia的等高线二维工程图出图方法
CN114611238B (zh) 一种基于MicroStation的三维巷道交汇自动处理方法
CN113468631B (zh) 单向叠合板密拼式接缝连接现浇钢筋自动化布置方法
CN115214142B (zh) 一种基于欧拉图的连续纤维3d打印路径规划方法
CN112182775B (zh) 一种曲面胎膜制作方法、系统及电子设备
CN111753355A (zh) 基于bim的装配式构件数字表达方法
CN117494250A (zh) 一种基于cad制图的船体肘板参数化绘制方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant