CN112597576B - 基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，将汽轮发电机基座三维模型分为规则构件、板构件以及异形构件，然后对不同的构件采用不同的配筋方法完成配筋，能够快速汽轮发电机基座三维模型的配筋，同时基于三维模型的配筋过程中，能有效的发现原有基于平面二维配筋中无法发现的配筋问题，例如：钢筋过密，部分交叉构件没有实现钢筋等。有效的降低基座钢筋在现场施工中的差错，同时由于三维钢筋的实现，能快速的统计出基座钢筋工程量，为结构的数据化、信息化奠定了基础。

Description

基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法

技术领域

本发明属于计算机辅助设计领域，涉及一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法。

背景技术

随着三维设计手段在工程设计行业中的深入应用，火力发电厂中越来越多的建构筑物已经开始通过三维手段进行设计。建构筑物设计中的结构专业三维设计深度从传统的仅进行结构梁、柱以及墙体的布置设计，已经开始向详图设计纵深发展。目前，结构专业三维数字化设计已经实现了常规建筑构件的配筋详图设计、节点详图设计，绘制节点大样图及三维钢筋布置图等功能。同时，三维数字化设计模型已经跨越设计阶段、向施工、运维、拆除等阶段扩展，实现了建构筑物的数据化、信息化的全生命周期管理。

作为火力发电厂核心设备的汽轮发电机，其重要性是显而易见的。同时作为支撑汽轮发电机本体的基座也是火力发电厂结构设计的重中之重。由于汽轮发电机本体设备的复杂性，造就了基座构件的不规则性，基座在运转层由于开孔穿管等设计要求，使得基座运转层结构构件存在大量的异型构件。目前汽轮发电机基座配筋详图设计仍然采用二维平面设计，通过对控制截面的配置和基于平面的钢筋布置示意，实现基座钢筋整体设计。二维平面设计由于缺少空间展示的直观性，设计人员无法对于基座异型构件配筋、复杂节点配筋实现空间分析，往往会在基座施工过程中出现问题。

为了实现汽轮发电机基座配筋设计的准确性、严密性和直观性，让设计人员能够尽早在设计阶段发现配筋设计问题，故发明一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，方便设计人员在三维空间的基础上快速实现基座钢筋配置。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，能够让设计人高效、直观、准确地实现汽轮机基座的钢筋配置，从而实现汽轮发电机基座的自动出图及工程量的详细统计。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，包括以下过程：

建立汽轮发电机基座三维模型，并将汽轮发电机基座三维模型分为规则构件、板构件以及异形构件；

规则构件采用截面法进行配筋，确定规则构件的截面计算配筋面积，设定规则构件的剖切截面，根据配筋面积在剖切截面上设定规则构件的配筋参数，实现规则构件的钢筋配筋；

板构件采用平面钢筋布置法进行配筋，根据板构件平面视图设定钢筋的直径间距、锚固长度以及板构件底部和顶部的钢筋间拉筋参数，同时根据板平面视图设定配筋范围，实现板构件的钢筋配筋；

根据异形构件的结构，沿其长度方向将纵筋能够贯穿的区域设定为第一区域，纵筋不能贯穿的区域设定为第二区域，然后对第一区域和第二区域分别进行配筋；

在第一区域的剖切截面上设置纵筋、箍筋和拉筋的参数，完成第一区域的配筋；

根据第二区域的轮廓设置纵筋的布置范围，然后根据第二区域的截面设置配筋参数，完成第二区域的配筋。

优选的，所述规则构建的配筋参数如下：

设定剖切截面X向参数，包括X向纵筋的直径、根数、长度和上下层数；设定剖切截面Y向参数，包括Y向纵筋的直径、根数、长度和上下层数；设定剖切截面角部钢筋直径和长度；设定剖切截面箍筋的种类、直径及间距；设定X向纵筋和Y向纵筋端部锚固类型。

优选的，所述规则构件为汽轮机基座的基座柱和中间层梁。

优选的，所述板构件的配筋方法如下：

沿水平面剖切出板构件的平面视图，并设置基准坐标，基准坐标的X方向为横向延伸方向，Y方向为纵向延伸方向；

在板构件的剖切截面以基准坐标的原点为起点，分别设置板构件顶部和底部的X向和Y向的配筋参数，根据板的厚度设置板构件拉筋的直径及间距，在板孔洞的边缘设置加筋的参数，进而生成板构件的配筋。

优选的，所述板构件的配筋参数包括配筋的直径、长度、锚固长度，以及板钢筋布置的起点和终点。

优选的，所述板构件为汽轮机基座的中间层板。

优选的，所述第一区域中纵筋的参数包括直径、根数、长度和上下层数，箍筋的参数包括箍筋的直径及相邻两个箍筋之间的间距，拉筋的参数包括直径和根数。

优选的，所述第二区域的配筋方法如下：

选择第二区域的X向和Y向的剖切截面，在X剖切截面和Y剖切截面分别设置钢筋直径、间距及锚固长度；

选取布置拉筋的截面，根据X向或Y向钢筋设置拉筋直径和间距，完成第二区域的配筋。

优选的，所述异形构件包括汽轮机基座的运转层横梁和运转层纵梁。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，将汽轮发电机基座三维模型分为规则构件、板构件以及异形构件，然后对不同的构件采用不同的配筋方法完成配筋，能够快速汽轮发电机基座三维模型的配筋，同时基于三维模型的配筋过程中，能有效的发现原有基于平面二维配筋中无法发现的配筋问题，例如：钢筋过密，部分交叉构件没有实现钢筋等。有效的降低基座钢筋在现场施工中的差错，同时由于三维钢筋的实现，能快速的统计出基座钢筋工程量，为结构的数据化、信息化奠定了基础。

附图说明

图1本发明汽轮发电机基座三维模型示意图；

图2本发明汽轮发电机基座中规则构件的配筋示意图；

图3本发明汽轮发电机基座中板构件的配筋示意图；

图4本发明汽轮发电机基座中异性构件的示意图；

图5本发明汽轮发电机基座中异性构件的配筋示意图。

图中：1、基座柱；2、中间层梁；3、中间层板；4、运转层横梁；5、运转层纵梁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参阅图1-5，一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，包括以下步骤：

步骤1，建立汽轮发电机基座三维模型，并将汽轮发电机基座三维模型分为多个构件。

具体的，将汽轮发电机基座三维模型按构件形状分为规则构件、板构件以及异形构件，按照不同类型的构件采用不同的配筋方法完成构件钢筋的配置。

步骤2、规则构件为汽轮机基座的基座柱1和中间层梁2，采用截面法进行规则构建的配筋，即确定规则构件的截面计算配筋面积，设定规则构件的剖切截面，根据配筋面积在剖切截面上设定规则构件的配筋参数；

配筋参数如下：

设定剖切截面X向参数，包括X向纵筋的直径、根数、长度和上下层数。

设定剖切截面Y向参数，包括Y向纵筋的直径、根数、长度和上下层数。

设定剖切截面角部钢筋直径和长度。

设定剖切截面箍筋的种类、直径及间距。

设定X向纵筋和Y向纵筋端部锚固类型。

根据设定的配筋参数生成规则构件的配筋。

具体的，控配筋参数输入完成后，点击需要应用此截面配筋的构件，实现规则构件的三维空间配筋，如图1所示。

步骤3、上述板构件为汽轮机基座的中间层板3，采用平面钢筋布置法进行配筋，根据中间层中间层板平面视图设定钢筋的直径、布置间距、锚固长度以及板顶板底钢筋间拉筋参数，同时根据中间层板平面视图设定配筋范围，实现板构件的钢筋配置。

具体的，沿水平面剖切出中间层板的平面视图，并设置基准坐标，基准坐标的X方向为横向延伸方向，Y方向为纵向延伸方向。

在中间层板的剖切截面以基准坐标的原点为起点，设置板构件顶部X向和Y向的配筋参数，包括配筋的直径、长度、锚固长度，以及板钢筋布置的起点和终点。

在中间层板的剖切截面以基准坐标的原点为起点，设置板构件底部X向和Y向的配筋参数，包括配筋的直径、长度、锚固长度，以及板钢筋布置的起点和终点。

根据中间层板的厚度设置板构件拉筋的直径及间距。

在中间层板孔洞的边缘设置加筋的参数。

根据设定的板构件配筋参数生成板构件的配筋，如图2所示。

步骤4、根据异形构件的结构，沿纵筋的轴向，将纵筋能够贯穿的区域设定为第一区域，纵筋不够贯穿的区域设定为第二区域，然后对第一区域和第二区域分别进行配筋。

异形构件为汽轮机基座的运转层横梁4和运转层纵梁5。

4.1)在第一区域的横截面上设置纵筋的直径、根数、长度和上下层数，箍筋的直径及相邻两个箍筋之间的间距，以及拉筋的直径和根数。

上述第一区域也可以理解为，沿异形构件的轴向，异形构件中钢筋布置保持一致的部分设定为第一区域，在第一区域选取控制截面，根据控制截面的轮廓线生成箍筋路径，并在箍筋路径上设置纵筋的根数及相邻两个纵筋的间距，最后根据纵筋的位置设置拉筋。

4.2)需要说明的时，在异型构件中存在孔洞或侧壁设置有突起或凹槽，因此会导致纵筋不能贯穿整个构件，汽轮发电机基座中异性构件第二区域为悬挑构件的中心及顶部。

对于异型构件中部分非贯通钢筋采用通过自由剖切截面直接配筋实现钢筋配置，根据第二区域的轮廓设置纵筋的布置范围，然后根据第二区域的截面设置配筋参数，完成第二区域的配筋。

异形构件中非贯通钢筋主要是异形构件中的悬挑构件配筋以及构件顶面配筋，非贯通钢筋的配置首先选择需要进行钢筋配置的构件，通过对构件在X和Y向剖切生成截面，在X向截面中进行X方向异形构件的钢筋配置，并在参数中输入钢筋直径、间距及锚固长度，实现异形构件X向钢筋生成；同样的方法可以完成Y向钢筋的布置。双向钢筋布置完成后，选取需要布置拉筋的截面，通过点选已生成的X或Y向钢筋并输入拉筋直径间距实现拉筋布置。当X\Y向钢筋及拉筋布置完成后最终实现非贯通钢筋布置。

本发明提供的一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，通过在实际工程中对汽轮发电机基座三维模型进行配筋，能够实现基座钢筋的快速配置，同时基于三维模型的配筋过程中，能有效的发现原有基于平面二维配筋中无法发现的配筋问题，例如：钢筋过密，部分交叉构件没有实现钢筋等。有效的降低基座钢筋在现场施工中的差错，同时由于三维钢筋的实现，能快速的统计出基座钢筋工程量，为结构的数据化、信息化奠定了基础。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，其特征在于，包括以下过程：

建立汽轮发电机基座三维模型，并将汽轮发电机基座三维模型分为规则构件、板构件以及异形构件；

规则构件采用截面法进行配筋，确定规则构件的截面计算配筋面积，设定规则构件的剖切截面，根据配筋面积在剖切截面上设定规则构件的配筋参数，实现规则构件的钢筋配筋；

板构件采用平面钢筋布置法进行配筋，根据板构件平面视图设定钢筋的直径间距、锚固长度以及板构件底部和顶部的钢筋间拉筋参数，同时根据板平面视图设定配筋范围，实现板构件的钢筋配筋；

根据异形构件的结构，沿其长度方向将纵筋能够贯穿的区域设定为第一区域，纵筋不能贯穿的区域设定为第二区域，然后对第一区域和第二区域分别进行配筋；

在第一区域的剖切截面上设置纵筋、箍筋和拉筋的参数，完成第一区域的配筋；

根据第二区域的轮廓设置纵筋的布置范围，然后根据第二区域的截面设置配筋参数，完成第二区域的配筋。

2.根据权利要求1所述的一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，其特征在于，所述规则构建的配筋参数如下：

设定剖切截面X向参数，包括X向纵筋的直径、根数、长度和上下层数；设定剖切截面Y向参数，包括Y向纵筋的直径、根数、长度和上下层数；设定剖切截面角部钢筋直径和长度；设定剖切截面箍筋的种类、直径及间距；设定X向纵筋和Y向纵筋端部锚固类型。

3.根据权利要求1所述的一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，其特征在于，所述规则构件为汽轮机基座的基座柱(1)和中间层梁(2)。

4.根据权利要求1所述的一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，其特征在于，所述板构件的配筋方法如下：

沿水平面剖切出板构件的平面视图，并设置基准坐标，基准坐标的X方向为横向延伸方向，Y方向为纵向延伸方向；

在板构件的剖切截面以基准坐标的原点为起点，分别设置板构件顶部和底部的X向和Y向的配筋参数，根据板的厚度设置板构件拉筋的直径及间距，在板孔洞的边缘设置加筋的参数，进而生成板构件的配筋。

5.根据权利要求1所述的一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，其特征在于，所述板构件的配筋参数包括配筋的直径、长度、锚固长度，以及板钢筋布置的起点和终点。

6.根据权利要求4所述的一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，其特征在于，所述板构件为汽轮机基座的中间层板(3)。

7.根据权利要求1所述的一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，其特征在于，所述第一区域中纵筋的参数包括直径、根数、长度和上下层数，箍筋的参数包括箍筋的直径及相邻两个箍筋之间的间距，拉筋的参数包括直径和根数。

8.根据权利要求1或7所述的一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，其特征在于，所述第二区域的配筋方法如下：

选择第二区域的X向和Y向的剖切截面，在X剖切截面和Y剖切截面分别设置钢筋直径、间距及锚固长度；

选取布置拉筋的截面，根据X向或Y向钢筋设置拉筋直径和间距，完成第二区域的配筋。

9.根据权利要求1所述的一种基于汽轮发电机基座三维模型的配筋方法，其特征在于，所述异形构件包括汽轮机基座的运转层横梁(4)和运转层纵梁(5)。

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