CN113323129B - 一种基于bim技术的装配式建筑及设计方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种基于BIM技术的装配式建筑及设计方法，属于BIM技术领域，其包括一种装配式建筑：支撑基座，所述支撑基座的顶部设置有下支撑件，所述下支撑件的顶部设置有双向减震机构，所述双向减震机构设置有减震弹簧，所述双向减震机构的顶部设置有上支撑件，所述上支撑件的顶部设置有横梁，其中，所述双向减震机构设置有单向弹簧。本申请提供一种基于BIM技术的装配式建筑及设计方法，能够通过安装在上支撑件与下支撑件间的双向减震机构减少弹簧的使用数量，从而减少支撑结构的建造成本。

Description

一种基于BIM技术的装配式建筑及设计方法
技术领域
本申请涉及BIM的技术领域，尤其是涉及一种基于BIM技术的装配式建筑及设计方法。
背景技术
BIM是BuildingInformationModeling的缩写，指的是建筑信息模型，通过将建筑工程项目的各项参数以及预期数据输入计算机，计算机基于某种算法以及所接收的数据对建筑进行装配建模，并模仿建筑所具有的大部分真实信息，最后对建筑进行情景模拟，从而得出建筑在实际情况中各方面性能的近似结果。
但是目前，由于相关技术中的支撑结构在对横向以及纵向两个方向的外力进行缓冲时，需要在上述两个方向上分别安装减震弹簧进行缓冲，建筑用的减震弹簧的生产成本较高，从而增加了支撑结构的建造成本，导致经BIM程序输出的支撑结构造价偏高。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在的缺陷在于：相关技术中的支撑结构为进行双向缓冲，在需要缓冲的两个方向分别安装有对应的弹簧，增加了支撑结构的建造成本。
发明内容
为了减少支撑结构的建造成本，本申请提供一种基于BIM技术的装配式建筑及设计方法，能够通过安装在上支撑件与下支撑件间的双向减震机构减少弹簧的使用数量，从而减少支撑结构的建造成本。
本申请提供的一种基于BIM技术的装配式建筑及设计方法，采用如下的技术方案：
一种基于BIM技术的装配式建筑及设计方法，包括：支撑基座，所述支撑基座的顶部设置有下支撑件，所述下支撑件的顶部设置有双向减震机构，所述双向减震机构设置有减震弹簧，所述双向减震机构的顶部设置有上支撑件，所述上支撑件的顶部设置有横梁，其中，所述双向减震机构设置有单向弹簧。
通过采用上述技术方案，横梁所受负载通过上支撑件传递至双向减震机构，双向减震机构通过底部的支撑基座以及下支撑件固定在工作环境地面，同时，双向减震能够在支撑结构受到两个方向的外力时，通过单向弹簧对支撑结构整体进行减震缓冲，从而减少弹簧的使用。
优选的，所述双向减震机构包括：设置在所述下支撑件顶部和所述上支撑件底部的夹板；贯穿开设于所述夹板的预留缝；设置在所述预留缝两侧且位于两所述夹板相对面的转动板；铰接于两侧所述转动板远离所述夹板一端的压板；以及设置在两所述压板相对面间的减震弹簧，其中，所述转动板倾斜设置与所述夹板。
通过采用上述技术方案，在双向减震机构受到纵向外力时，外力通过甲板传递至朱转动板，随后通过转动板传递至压板，最后通过压板连接的减震弹簧对纵向外力进行缓冲，从而使减震弹簧对纵向外力进行缓冲减震；在双向减震机构受到横向外力时，夹板受压，预留缝宽度缩小，同时带动转动板相向运动，随后两侧的转动板相背转动，驱动两侧压板相对运动，减震弹簧受压，从而使减震弹簧对横向外力进行缓冲减震，由于上述两种情况均通过减震弹簧减震，从而减少了弹簧的使用数量。
优选的，所述夹板的两侧分别环设有连接母板与连接子板，所述连接母板与所述连接子板均与两所述夹板相接，所述连接母板与所述连接子板均可拆卸式连接于两侧所述夹板。
通过采用上述技术方案，连接母板与连接子板能够对上下两侧的夹板进行支撑，从而提高支撑结构的最大承受负载。
优选的，所述连接母板与所述连接子板均通过连接螺栓连接于所述夹板。
通过采用上述技术方案，通过连接螺栓能够使得连接母板与连接子板拆卸式连接于夹板，从而便于连接母板与连接子板的安装，同时，便于后期对双向减震机构进行维修。
优选的，所述连接母板的端面设置有凸板，所述连接子板的端面开设有与所述凸板相适配的凹槽。
通过采用上述技术方案，凸板能够对连接母板与连接子板间的缝隙进行遮挡的同时减少对夹板横向运动的影响。从而对两夹板间的空间进行封闭，减少外界环境对双向减震机构的影响。
优选的，所述凹槽的侧壁设置有辅助弹簧，所述辅助弹簧远离所述凹槽侧壁的一端与所述凸板相抵接。
通过采用上述技术方案，辅助弹簧可提高连接母板、连接子板以及双向减震机构整体的横向抗震能力。
优选的，所述下支撑件与所述上支撑件均为工字钢，所述工字钢的两翼缘板分别与所述预留缝两侧的所述夹板相接，所述工字钢的腹板与所述夹板间隔设置。
通过采用上述技术方案，工字钢的两翼缘板可分别将夹板的两侧固定，同时，由于工字钢的腹板与夹板留有一定的间隙，因此能够减少对甲板横向运动的影响，提高双向减震机构的横向减震效果。
优选的，所述预留缝的两侧所述夹板间连接有止水带，所述止水带遮盖所述预留缝。
通过采用上述技术方案，止水带能够减少渗入双向减震机构的雨水及其他外来水，减缓减震弹簧的腐蚀，延长减震弹簧的使用寿命。
优选的，所述支撑基座设置有与地面相连的接地螺栓。
通过采用上述技术方案，接地螺栓能够将支撑基座与工作环境地面进行连接固定。
优选的，一种基于BIM技术的设计方法，用于构建上述的一种基于BIM技术的装配式建筑，包括以下步骤：
S1.输入预计造价及所述横梁的预设负载；
S2.所述装配式建筑的模型构建；
S3.对所述装配式建筑输入横向外力与纵向外力进行模拟测试；
S4.输出测试结果。
通过采用上述技术方案，在测试结果输出后，能够得到支撑结构在同时满足横梁负载、横向负载以及纵向负载时整体的造价，便于工人对支撑结构的造价进行评估。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过转动板以及压板，可使夹板受横向外力时，驱动转动板底端向外侧转动，从而带动两压板相对运动，进而挤压减震弹簧，对横向外力进行缓冲减震，在夹板受纵向外力时，纵向外力先后依次传递至夹板、转动板以及压板，从而直接对减震弹簧进行缓冲减震，综上，使用减震弹簧同时对横向以及纵向的外力进行了缓冲减震，从而减少了减震弹簧的使用数量，降低了支撑结构整体的造价成本；
2.通过止水带减少了雨水以及其他外来水对减震弹簧的腐蚀，延长了减震弹簧的使用寿命；
3.通过辅助弹簧对双向减震机构所受的横向外力进行进一步缓冲减震，进一步提高了双向减震机构的抗横向外力的能力。
附图说明
图1是本申请实施例中的整体结构示意图。
图2是本申请实施例中的凹槽与辅助弹簧结构示意图。
图3是本申请实施例中装配式建筑的正面剖视图。
附图标记说明：1、支撑基座；11、接地螺栓；2、下支撑件；3、上支撑件；4、双向减震机构；41、夹板；42、预留缝；43、连接母板；431、凸板；44、连接子板；441、凹槽；45、辅助弹簧；46、连接螺栓；47、转动板；48、压板；49、减震弹簧；5、止水带；6、横梁。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种基于BIM技术的装配式建筑及设计方法。
参照图1，一种基于BIM技术的装配式建筑，包括有支撑基座1，在支撑基座1的顶部穿设有4根接地螺栓11，通过将4根接地螺栓11与工作环境地面连接，能够对支撑基座1进行固定。
同时，在支撑基座1的顶部固定有工字钢，在工字钢的顶部固定有夹板41，在夹板41的顶面中部贯穿开设有预留缝42，预留缝42沿夹板41的长度方向延伸，并与夹板41的侧壁相连通。
其中，工字钢的两块翼缘板分别与预留缝42两侧的夹板41相接，且工字钢的腹板与夹板41间隔设置，以减少工字钢对夹板41横向运动的影响。
此外，在甲板的两侧侧壁分别环设有连接母板43与连接子板44，在连接母板43与连接子板44的顶部固定有另一夹板41，且两夹板41上下对称设置。
同时，连接母板43与连接子板44的两侧分别安装有四颗连接螺栓46，四颗连接螺栓46两两一组，分别安装于上下两夹板41的侧壁。
通过连接螺栓46可使连接母板43与连接子板44拆卸式连接于上下两侧的夹板41，从而对两夹板41所夹空间内的零部件进行后期维修。
参照图2，为提高连接母板43与连接子板44的横向减震能力，在连接母板43的端部固定有凸板431，同时，在连接子板44的端部开设有凹槽441，在凹槽441的侧壁水平固定有辅助弹簧45。
通过辅助弹簧45能够在连接母板43或连接子板44的两侧受到横向外力时，凸板431在凹槽441内滑动，通过凹槽441内的辅助弹簧45能够对所受的横向外力进行缓冲减震。同时，凸板431能够对连接母板43与连接子板44间的缝隙进行遮盖，从而减少外界环境对上下两侧夹板41间零部件的影响。
此外，在上部夹板41的顶部固定有另一工字钢，且上下两工字钢对称设置。在上部工字钢的顶部固定有横梁6，通过横梁6能够承受纵向负载。
同时，参照图3，为在少使用弹簧的情况下对装配式建筑整体进行双向缓冲，在两夹板41相对面对称固定有4块转动板47，其中2块转动板47分别对称固定在预留缝42的两侧，且转动板47的延伸方向与夹板41的表面相对倾斜。
在两转动板47远离夹板41的一端铰接有压板48，压板48的两端分别与两侧的转动板47转动连接。
在上下两侧的压板48间连接有减震弹簧49，在本实施例中，减震弹簧49的数量为2个。
当夹板41受到横向外力冲击时，横向外力驱动预留缝42两侧的夹板41相对运动，从而使转动板47底部转动，带动压板48顶升，使压板48相对运动并挤压减震弹簧49，利用减震弹簧49对压板48进行缓冲减震，从而对装配式建筑整体进行缓冲减震。
当夹板41受到纵向外力时，纵向外力压迫上下两侧的压板48挤压减震弹簧49，利用减震弹簧49对压板48进行缓冲减震，从而对装配式建筑整体进行缓冲减震。
此外，为减少外界雨水或其他外来水进入到两侧夹板41间的空间，在上下两侧夹板41的相对面固定有止水带5，止水带5的两侧分别固定在预留缝42的两侧，且止水带5对预留缝42完全遮盖。
通过止水带5能够减少雨水以及其他渗入两夹板41中部的外来水，从而延长减震弹簧49的使用。
本申请实施例一种基于BIM技术的装配式建筑的实施原理为：
装配式建筑装配完毕后，在装配式建筑受到横向外力时，连接母板43与连接子板44相对运动，凸板431挤压辅助弹簧45，利用辅助弹簧45对横向外力进行初步缓冲减震。
同时，连接模板与连接子板44带动预留缝42两侧的夹板41相对运动，带动转动板47相对运动，转动板47的底端开始向外侧转动，铰接于两侧转动板47的压板48顶升，从而使上下两块压板48相对运动，并挤压减震弹簧49，利用减震弹簧49对横向外力进行缓冲减震。
在装配式建筑整体受到纵向外力时，外力通过甲板传递至转动板47，随后通过转动板47传递至压板48，从而对减震弹簧49进行挤压，利用减震弹簧49的纵向外力进行缓冲减震。
从而减少了减震弹簧49的使用数量，降低了装配式建筑整体的造价。
本申请实施例一种基于BIM技术的装配式建筑的设计方法为：
S1.在BIM程序里输入预计造价、横梁6预设负载以及环境参数的数据；
S2.在模拟环境地表对支撑基座1、工字钢以及双向减震机构4整体进行建模；
S3.将初始减震弹簧49的数量设为1，随后输入横向外力与纵向外力对双向减震机构4进行仿真测试，若测试结果落入合格范围内，则进入下一步骤，若测试结果超出合格范围，则减震弹簧49数量加1，随后继续进行仿真测试，直至装配式建筑的横向外力测试及纵向外力测试均落入合格范围内，随后进入下一步骤；
S4.计算装配式建筑的整体造价，若小于预计造价，则继续增加减震弹簧49数量，并使计数器加1，直至超过预计造价，随后进入下一步骤，若此时整体造价已经超过预计造价，则输出“调高预计造价或降低预设负载”的提示，直至预计造价重新输入或者横梁6预设负载；
S5.输出装配式建筑的模型及造价。
以上均为本申请的较佳实施例，本实施例仅是对本申请做出的解释，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于BIM技术的装配式建筑，包括：支撑基座(1)，其特征在于，所述支撑基座(1)的顶部设置有下支撑件(2)，所述下支撑件(2)的顶部设置有双向减震机构(4)，所述双向减震机构(4)设置有减震弹簧(49)，所述双向减震机构(4)的顶部设置有上支撑件(3)，所述上支撑件(3)的顶部设置有横梁(6)，其中，所述双向减震机构(4)设置有单向弹簧；所述双向减震机构(4)包括：设置在所述下支撑件(2)顶部和所述上支撑件(3)底部的夹板(41)；贯穿开设于所述夹板(41)的预留缝(42)；设置在所述预留缝(42)两侧且位于两所述夹板(41)相对面的转动板(47)；铰接于两侧所述转动板(47)远离所述夹板(41)一端的压板(48)；以及设置在两所述压板(48)相对面间的减震弹簧(49)，所述夹板(41)的两侧分别环设有连接母板(43)与连接子板(44)，所述连接母板(43)与所述连接子板(44)均与两所述夹板(41)相接，所述连接母板(43)与所述连接子板(44)均可拆卸式连接于两侧所述夹板(41)，其中，所述转动板(47)倾斜设置与所述夹板(41)，所述连接母板(43)的端面设置有凸板(431)，所述连接子板(44)的端面开设有与所述凸板(431)相适配的凹槽(441)，所述凹槽(441)的侧壁设置有辅助弹簧(45)，所述辅助弹簧(45)远离所述凹槽(441)侧壁的一端与所述凸板(431)相抵接。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的装配式建筑，其特征在于，所述连接母板(43)与所述连接子板(44)均通过连接螺栓(46)连接于所述夹板(41)。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的装配式建筑，其特征在于，所述下支撑件(2)与所述上支撑件(3)均为工字钢，所述工字钢的两翼缘板分别与所述预留缝(42)两侧的所述夹板(41)相接，所述工字钢的腹板与所述夹板(41)间隔设置。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的装配式建筑，其特征在于，所述预留缝(42)的两侧所述夹板(41)间连接有止水带(5)，所述止水带(5)遮盖所述预留缝(42)。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的装配式建筑，其特征在于，所述支撑基座(1)设置有与地面相连的接地螺栓(11)。
6.一种基于BIM技术的设计方法，用于构建权利要求1-5任一所述的一种基于BIM技术的装配式建筑，其特征在于，包括以下步骤：
S1.输入预计造价及所述横梁(6)的预设负载；
S2.所述装配式建筑的模型构建；
S3.对所述装配式建筑输入横向外力与纵向外力进行模拟测试；
S4.输出测试结果。
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