CN116933370B - 一种盘扣式脚手架智能化精确建模的算量系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盘扣式脚手架智能化精确建模的算量系统和方法,包括有参数化模型库、数据交互模块,识别二维结构图纸中每层的二维结构,并且自动进行三维建模,形成建筑结构的三维模型;架体智能预排模块用于调取参数化模型库中的构件模型并在数据交互模块中生成的建筑结构的三维模型上生成整个盘扣式脚手架的三维模型;所述安全计算模块用于对水平杆的抗弯强度、挠度,连接盘的抗剪承载力,立杆稳定性,连墙件形式,地基承载力和楼板承载力的计算;人工修正模块在当初设参数安全计算不通过时,人为更改初设参数重新形成脚手架的三维模型,当初设参数安全计算通过时,则不需要人工更改。
Description
技术领域
本发明属于智能施工技术领域,具体涉及到一种盘扣式脚手架智能化精确建模的算量系统和方法
背景技术
外脚手架是工程施工中必不可少的安全防护措施,近年来盘扣式脚手架在施工外脚手架中应用的越来越广泛,其使用成本是工程造价中安全措施费的重要组成部分。盘扣式脚手架有严格的标准模数,其构配件规格较为规范化,但其设计材料用量统计仍然较为困难。传统情况下,盘扣式脚手架需要技术人员按照二维图纸和规范要求进行排布设计和工程量统计,非常依赖设计者的专业能力和工程经验,人工很难做到架体精确设计,这也导致各类构配件用量难以精确统计,容易造成现场材料配给浪费。
近年来国内建筑市场出现了少量基于CAD或BIM的脚手架设计软件,但其功能原理通常只能实现架体主框架的基本设计,无法实现连墙件、竖向斜杆、盘扣插销等细部构造要求的详细设计,而且难以实现复杂建筑造型的外架设计,同时材料算量功能方面也差强人意,例如杆件用量只能以延米为单位粗略统计,其他构配件数量统计与实际用量也差别较大,其建模及算量的智能化、精确化程度有待进一步加强。
发明内容
本发明提供了一种盘扣式脚手架智能化精确建模的算量系统和方法,目的是为了解决现有技术中的上述问题问题。
为了实现上述目的,本发明提供了一种盘扣式脚手架智能化精确建模的算量系统,包括有参数化模型库,包括盘扣式脚手架的模型库;模型库提供盘扣式脚手架中所有构件模型及盘扣式脚手架的参数信息;数据交互模块,包括建筑识图模块、安全计算模块和人工修正模块,建筑识图模块用于识别导入的二维结构图纸,叠加识别二维结构图纸中每层的二维结构,并且自动进行三维建模,形成建筑结构的三维模型;安全计算模块用于对脚手架的初设参数进行架体安全计算;人工修正模块在当初设参数安全计算不通过时,人为更改初设参数重新形成脚手架的三维模型,当初设参数安全计算通过时,则不需要人工更改;架体智能预排模块包括有主框架预排模块、斜杆预排模块、连墙件预排模块、附属构件预排模块;在数据交互模块中生成的建筑结构的三维模型上绘制脚手架基线;所述主框架预排模块根据脚手架基线对立杆、横杆和纵杆进行定位布置以及立杆、横杆和纵杆之间的扣件接头布置,并生成脚手架三维模型;所述斜杆预排模块用于完成架体竖向斜杆的定位布置,并在主框架预排模块中生成的脚手架三维模型中生成斜杆模型;所述连墙件预排模块用于完成架体所有连墙件的定位布置,并在主框架预排模块中生成的脚手架三维模型中生成连墙件模型;附属构件预排模块用于完成架体上各类附件的定位布置,并在主框架预排模块中生成的脚手架三维模型中生成附属构件模型;架体智能预排模块用于调取参数化模型库中的构件模型并在数据交互模块中生成的建筑结构的三维模型上生成整个盘扣式脚手架的三维模型;
架体精确算量模块用于完成对架体智能预排模块中生成的脚手架各种构件的分类统计汇总,并生成所有构件的工程量清单;
数据输出模块用于实现架体智能预排模块上生成的最终的三维模型和工程量清单的导出;其中,初设参数包括架体的标准步距、标准纵距、标准跨距、搭设高度、所有钢管规格、连墙件布置参数、恒荷载、施工荷载、风荷载、地基参数、结构重要性系数、钢管强度折减系数、架体加强措施;
所述安全计算模块用于对水平杆的抗弯强度、挠度,连接盘的抗剪承载力,立杆稳定性,连墙件形式,地基承载力和楼板承载力的计算。
进一步的,所述主框架预排模块包括有主框架杆件预排算法;主框架杆件预排算法根据脚手架基线长度与标准跨距关系自动生成面单元跨度集;根据搭设高度与标准步距关系自动生成面单元步距集;根据绘制的脚手架基线,通过初设钢管的规格生成脚手架三维模型;主框架杆件预排算法中对面单元上水平方向上的奇数位置立杆和偶数位置立杆进行识别,并且奇数位置立杆和偶数位置处相邻立杆之间的搭接方式不同。
更进一步的,所述斜杆预排模块通过斜杆预排模块算法识别脚手架上杆件之间的连接节点位置,在连接节点处生成斜杆的定位布置。
更进一步的,连墙件预排模块通过连墙件预排模块算法,调用面单元跨度集和面单元步距集参数,依据连墙件布置参数,自动生成连墙件的步距集和阵列数。
更进一步的,附属构件包括有脚手板、挡脚板、防护栏杆、安全网、插销和可调底座;附属构件预排模块通过附属构件预排模块算法,调用面单元跨距集和面单元步距集和标准纵距参数,自动生成所有面单元上的附属构件的定位布置。
更进一步的,架体精确算量模块通过构件分类统计算法,对脚手架三维模型中所有构件进行全数统计,并生成记载构件种类、规格、单件长度、单件重量、总数量、总长度、总面积的工程量清单。
一种盘扣式脚手架智能化精确建模的方法,包括以下步骤:
步骤一:在三维软件上录入每层建筑的结构图纸;通过建筑识图模块对图纸中的的二维结构进行识别,并自动生成建筑结构三维模型;
步骤二:人工输入脚手架初设参数,通过安全计算模块对架体初设参数进行安全计算,如果安全计算通过则进行下一步;如果计算不通过,则通过人工修正模块调整初设参数,并进行安全计算迭代,直到计算通过为止,确定安全的脚手架参数;
步骤三:在建筑结构平面视图中绘制脚手架定位基线;
步骤四:通过架体智能预排模块生成主框架预排模型、斜杆预排模型、连墙件预排模型和附属构件预排模型;
步骤五:生成脚手架整体三维模型后,通过人工通过人工检查脚手架三维模型是否调整;如果需要调整,则通过人工修正模块调整初设参数,系统自动对调整后的参数进行安全计算,并重复步骤四再次生成脚手架整体三维模型;如果对脚手架预排模型不进行修改并保存,则系统自动输出脚手架最终设计模型;
步骤六:通过架体精确算量模块生成所有构件的工程量清单;通过数据输出模块生成最终的脚手架三维模型并导出所有配件的工程量清单。
更进一步的,步骤四中架体智能预排模块生成主框架预排模型的具体方法如下:
步骤1,选取对应的基线,并循环计算基线每段线长;
步骤2,进行面单元基线长度的判断,形成面单元跨距集;
步骤3,根据搭设高度及标准步距计算面单元步数,形成面单元步距集;
步骤4,判断搭设高度,在面单元上生成奇数位置和偶数位置立杆位置集;
步骤5,根据面单元跨距集和面单元步距集的交点确定主节点位置集;
步骤6,在主节点纵向平移连接确定纵杆位置集,主节点横向平移连接确定横杆位置集;
步骤7,在该面单元上结合该面单元的基本参数,在场景中生成对应的面单元模型;
步骤8,组合所有面单元生成主框架预排模型;
其中,步骤2中对面单元基线长度判断时,对于基线长度大于两倍跨距时,在脚手架基线的两端预留出300mm的长度,以脚手架基线的中心点向两端按照标准跨距进行等距分配,并且确定该段大于两倍跨距的基线长度内的跨数及每跨的位置;当脚手架基线长度小于或等于两倍的标准跨距时,将该段小于或等于两倍的标准跨距的基线长度平均分成两段。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明可以实现盘扣式脚手架的高度自动化智能三维设计,仅需人工录入建筑结构图纸以及架体标准纵距、标准跨距、标准步距等基本设计参数,通过智能设计算法,基本实现导入设计信息→架体自动排布建模→导出高精三维模型+工程量清单的便捷模式,极大提升盘扣架设计及计量的工作效率和准确性。结合国内建材市场现状和施工现场搭设习惯,利用计算机语言,实现盘扣式脚手架的合理排布所有构配件用量的准确统计。该种智能设计算法有效解决了以往盘扣式脚手架工程量统计不准确的难题,一定程度上减少现场脚手架用料浪费,是实现架体精确算量的核心。
附图说明
图1为本发明系统结构框图;
图2为本发明主框架预排模块的算法流程图;
图3为本发明斜杆预排模块的算法流程图;
图4为本发明连墙件预排模块的算法流程图;
图5为本发明的附属构件预排模块算法流程图;
图6为本发明的构件分类统计算法流程图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本专利的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利的限制。
实施例1
如图1所示,一种盘扣式脚手架智能化精确建模的算量系统,包括有
参数化模型库101、数据交互模块102、架体智能预排模块103、架体精确算量模块104和数据输出模块105。
参数化模型库101包括盘扣式脚手架的模型库;模型库提供盘扣式脚手架中所有构件模型及盘扣式脚手架的参数信息。
数据交互模块102包括建筑识图模块、安全计算模块和人工修正模块,建筑识图模块用于识别导入的二维结构图纸,叠加识别二维结构图纸中每层的二维结构,并且自动进行三维建模,形成建筑结构的三维模型;脚手架初设参数为架体的标准步距、标准纵距、标准跨距、搭设高度、所有钢管规格、连墙件布置参数、恒荷载、施工荷载、风荷载、地基参数、结构重要性系数、钢管强度折减系数、架体加强措施;所述安全计算模块用于对水平杆即横杆和纵杆的抗弯强度、挠度,连接盘的抗剪承载力,立杆稳定性,连墙件形式,地基承载力和楼板承载力的计算;人工修正模块在当初设参数安全计算不通过时,人为更改初设参数重新形成脚手架的三维模型,当初设参数安全计算通过时,则不需要人工更改。
架体智能预排模块103包括有主框架预排模块、斜杆预排模块、连墙件预排模块、附属构件预排模块;在数据交互模块102中生成的建筑结构的三维模型上绘制脚手架基线;所述主框架预排模块根据脚手架基线对立杆、横杆和纵杆进行定位布置以及立杆、横杆和纵杆之间的扣件接头布置,并生成脚手架三维模型;所述斜杆预排模块用于完成架体斜杆的定位布置,并在主框架预排模块中生成的脚手架三维模型中生成斜杆模型;所述连墙件预排模块用于完成架体所有连墙件的定位布置,并在主框架预排模块中生成的脚手架三维模型中生成连墙件模型;附属构件预排模块用于完成架体上各类附件的定位布置,并在主框架预排模块中生成的脚手架三维模型中生成附属构件模型;架体智能预排模块103用于调取参数化模型库101中的构件模型并在数据交互模块102中生成的建筑结构的三维模型上生成整个盘扣式脚手架的三维模型。
架体精确算量模块104用于完成对架体智能预排模块中生成的脚手架各种构件的分类统计汇总,并生成所有构件的工程量清单。
数据输出模块105用于实现架体智能预排模块上生成的最终的三维模型和工程量清单的导出。
所述主框架预排模块包括有主框架杆件预排算法;主框架杆件预排算法根据脚手架基线长度与标准跨距关系自动生成面单元跨度集,具体的,当脚手架基线长度大于两倍的标准跨距时,在脚手架基线的两端预留出300mm的长度,以脚手架基线的中心点向两端按照标准跨距进行等距分配,并且确定该段大于两倍的标准跨距的基线长度内的跨数及每跨的位置;当脚手架基线长度小于或等于两倍的标准跨距时,将该段小于或等于两倍的标准跨距平均分成两段,即为两个跨数;通过上述判断方法将绘制的每段脚手架基线长度上均生成脚手架面单元的水平方向上横杆位置的跨度位置集合,称为面单元跨度集;在竖向高度上在最下层水平杆即扫地杆的上方,根据搭设高度与标准步距的倍数关系,得到竖向分段的面单元步距集;并且根据搭设的高度与立杆钢管长度进行判断,在面单元水平方向上分别得到奇数位置立杆和偶数位置立杆的位置集合即面单元立杆的竖向长度集,使得奇数位置立杆和偶数位置处相邻立杆之间的搭接方式不同,当搭设高度不超过3m时,采用奇数位置组立杆使用3m杆到顶,偶数位置组的起步为2.5m杆上部再接1根非标杆到顶的方式搭设;当搭设高度大于3m时,需要多根钢管竖向拼接;通过搭设高度与标准步距的倍数关系和while循环函数在该面单元的水平方向上生成奇数位置立杆和偶数位置立杆的竖向长度集;如在奇数位置起步杆采用3m杆和偶数位置起步杆采用2.5m杆搭设,在起步杆的上方均采用3m杆搭设;纵杆的位置集根据面单元跨度集和面单元步距集的交点确定,横杆的位置集根据水平相邻的主节点之间的位置确定;依次识别每根脚手架基线,并组合所有面单元上的位置集合,通过单元跨度集和面单元步距集和标准纵距共同确定立杆、横杆和纵杆的位置关系,并根据预设的立杆、横杆和纵杆的钢管长度生成脚手架模型。
本实施例中,所述斜杆预排模块通过斜杆预排模块算法识别脚手架上杆件之间的连接节点位置,在连接节点处生成斜杆的定位布置;具体的,对搭设高度进行判断,在每个标准步距内,当搭设高度小于等于24m时,在该面单元内、在脚手架基线两端的跨距内分别设置斜杆,斜杆的两端与脚手架的对角处的主节点连接,并在脚手架两端的斜杆位置处,每隔四个标准跨距处设置斜杆,中间位置处两根斜杆之间的标准跨距可以少于四个;当搭设高度大于24m时,在该面单元内、在脚手架基线两端的跨距内分别设置斜杆,斜杆的两端与脚手架的对角处的主节点连接,并在脚手架两端的斜杆位置处,每隔三个标准跨距处设置斜杆,中间位置处两根斜杆之间的标准跨距可以少于三个;在该面单元上生成斜杆,并依次组合所有面单元上的斜杆生成斜杆预排模型。
本实施例中,连墙件预排模块通过连墙件预排模块算法,调用面单元跨度集和面单元步距集参数,依据连墙件布置参数,自动生成连墙件的步距集和阵列数;具体的,选取脚手架基线,对连墙件布置参数进行判断,连墙件布置参数为两步两跨、两步三跨、两跨三步或三步三跨,在扣件式脚手架上生成连墙件的步距集和阵列数,并依次在每个面单元上生成连墙件模型,组合所有面单元上的连接件模型完成架体上所有连墙件的预排模型。
本实施例中,附属构件预排模块通过附属构件预排模块算法,调用面单元跨度集和面单元步距集和标准纵距的参数,自动生成面单元上脚手板的长度集、挡脚板的长度集、防护栏杆的长度集、安全网的面积集、插销位置集和可调底座位置,自动生成所有面单元上的附属构件的定位布置,并在架体智能预排模块103上生成附属构件模型,组合所有面单元上的附属构件模型形成的附属构件模型。
架体精确算量模块通过构件分类统计算法,对脚手架三维模型中所有构件进行全数统计,并生成记载构件种类、规格、单件长度、单件重量、总数量、总长度、总面积的工程量清单。
实施例2
一种盘扣式脚手架智能化精确建模的方法,包括以下步骤:
步骤一:在三维软件上录入每层建筑的结构图纸;通过建筑识图模块对图纸中的的二维结构进行识别,并自动生成建筑结构三维模型;
步骤二:人工输入脚手架初设参数,通过安全计算模块对架体初设参数进行安全计算,如果安全计算通过则进行下一步;如果计算不通过,则通过人工修正模块调整初设参数,并进行安全计算迭代,直到计算通过为止,确定安全的脚手架参数;
步骤三:在建筑结构平面视图中绘制脚手架定位基线;
步骤四:通过架体智能预排模块生成主框架预排模型、斜杆预排模型、连墙件预排模型和附属构件预排模型;
步骤五:生成脚手架整体三维模型后,通过人工通过人工检查脚手架三维模型是否调整;如果需要调整,则通过人工修正模块调整初设参数,系统自动对调整后的参数进行安全计算,并重复步骤四再次生成脚手架整体三维模型;如果对脚手架预排模型不进行修改并保存,则系统自动输出脚手架最终设计模型;
步骤六:通过架体精确算量模块生成所有构件的工程量清单;通过数据输出模块生成最终的脚手架三维模型并导出所有配件的工程量清单。
在建筑识图模块中生成的建筑结构三维模型也可以通过人工检查对建筑结构三维模型进行修改。
本实施例中,架体智能预排模块生成主框架预排模型的具体方法如下,
步骤1,选取对应的基线,并循环计算基线每段线长;
步骤2,进行面单元基线长度的判断,形成面单元跨距集;
步骤3,根据搭设高度及标准步距计算面单元步数,形成面单元步距集;
步骤4,判断搭设高度,在面单元上生成奇数位置和偶数位置立杆位置集;
步骤5,根据面单元跨距集和面单元步距集的交点确定主节点位置集;
步骤6,在主节点纵向平移连接确定纵杆位置集,主节点横向平移连接确定横杆位置集;
步骤7,在该面单元上结合该面单元的基本参数,在场景中生成对应的面单元主框架模型;
步骤8,组合所有面单元生成主框架预排模型。
其中,步骤2中对面单元基线长度判断时,对于基线长度大于两倍跨距时,在脚手架基线的两端预留出300mm的长度,以脚手架基线的中心点向两端按照标准跨距进行等距分配,并且确定该段大于两倍跨距的基线长度内的跨数及每跨的位置;当脚手架基线长度小于或等于两倍的标准跨距时,将该段小于或等于两倍的标准跨距的基线长度平均分成两段。
步骤4中判断搭设高度,对于搭设高度在2m到3m之间时,采用奇数位置组立杆使用3m杆到顶,偶数位置组的起步为2.5m杆上部再接1根非标杆到顶的方式搭设;对于搭设高度大于3m时,需要多根钢管竖向拼接;通过while循环函数在该面单元的水平方向上,奇数位置立杆和偶数位置立杆采用2.5m和3m的起步杆进行搭设,在起步杆上均采用3m杆。
本实施例中,架体智能预排模块生成斜杆预排模型的具体方法如下,
步骤1,选取对应的基线,并循环获取基线所属面单元;
步骤2,调用该面单元主节点位置集,
步骤3,判断搭设高度;
步骤4,在该面单元上结合该面单元的基本参数,在场景中生成对应的面单元斜杆模型;
步骤5,组合所有面单元生成斜杆预排模型。
其中,步骤3中,每个步数单元内,对于搭设高度小于等于24m时,每隔四个标准跨距处设置斜杆;对于搭设高度大于24m时,每隔三个标准跨距处设置斜杆。
本实施例中,架体智能预排模块生成连墙件预排模型的具体方法如下,
步骤1,选取对应的基线,并循环获取基线所属面单元;
步骤2,判断连墙件布置参数;
步骤3,调用面单元步距集和面单元跨距集的参数,生成连墙件的步距集和阵列数;
步骤4,在该面单元上结合该面单元的基本参数,在场景中生成对应的面单元连墙件模型;
步骤5,组合所有面单元生成连墙件预排模型。
本实施例中,架体智能预排模块生成附属构件预排模型的具体方法如下,
步骤1,选取对应的基线,并循环获取基线所属面单元;
步骤2,获取面单元步距集、面单元跨距集、标准纵距参数、面单元立杆位置集、纵杆位置集和横杆位置集的参数;
步骤3,生成脚手板的长度集、挡脚板的长度集、防护栏杆的长度集、安全网的面积集、插销位置集和可调底座位置集;
步骤4,在该面单元上生成对应的脚手板、挡脚板、防护栏杆、安全网、插销和可调底座的模型;
步骤5、组合所有面单元生成附属构件预排模型。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种盘扣式脚手架智能化精确建模的算量系统,其特征在于:包括有
参数化模型库,包括盘扣式脚手架的模型库;模型库提供盘扣式脚手架中所有构件模型及盘扣式脚手架的参数信息;
数据交互模块,包括建筑识图模块、安全计算模块和人工修正模块,建筑识图模块用于识别导入的二维结构图纸,叠加识别二维结构图纸中每层的二维结构,并且自动进行三维建模,形成建筑结构的三维模型;安全计算模块用于对脚手架的初设参数进行架体安全计算;人工修正模块在当初设参数安全计算不通过时,人为更改初设参数重新形成脚手架的三维模型,当初设参数安全计算通过时,则不需要人工更改;
架体智能预排模块包括有主框架预排模块、斜杆预排模块、连墙件预排模块、附属构件预排模块;在数据交互模块中生成的建筑结构的三维模型上绘制脚手架基线;所述主框架预排模块根据脚手架基线对立杆、横杆和纵杆进行定位布置以及立杆、横杆和纵杆之间的扣件接头布置,并生成脚手架三维模型;所述斜杆预排模块用于完成架体中斜杆的定位布置,并在主框架预排模块中生成的脚手架三维模型中生成斜杆模型;所述连墙件预排模块用于完成架体所有连墙件的定位布置,并在主框架预排模块中生成的脚手架三维模型中生成连墙件模型;附属构件预排模块用于完成架体上各类附件的定位布置,并在主框架预排模块中生成的脚手架三维模型中生成附属构件模型;架体智能预排模块用于调取参数化模型库中的构件模型并在数据交互模块中生成的建筑结构的三维模型上生成整个盘扣式脚手架的三维模型;
架体精确算量模块用于完成对架体智能预排模块中生成的脚手架各种构件的分类统计汇总,并生成所有构件的工程量清单;
数据输出模块用于实现架体智能预排模块上生成的最终的三维模型和工程量清单的导出;
其中,初设参数包括架体的标准步距、标准纵距、标准跨距、搭设高度、所有钢管规格、连墙件布置参数、恒荷载、施工荷载、风荷载、地基参数、结构重要性系数、钢管强度折减系数、架体加强措施;
所述安全计算模块用于对水平杆的抗弯强度、挠度,连接盘的抗剪承载力,立杆稳定性,连墙件形式,地基承载力和楼板承载力的计算;
所述主框架预排模块包括有主框架杆件预排算法;主框架杆件预排算法根据脚手架基线长度与标准跨距关系自动生成面单元跨度集;根据搭设高度与标准步距关系自动生成面单元步距集;根据绘制的脚手架基线,通过初设钢管的规格生成脚手架三维模型;主框架杆件预排算法中对面单元上水平方向上的奇数位置立杆和偶数位置立杆进行识别,并且奇数位置立杆和偶数位置处相邻立杆之间的搭接方式不同。
2.根据权利要求1所述的一种盘扣式脚手架智能化精确建模的算量系统,其特征在于:所述斜杆预排模块通过斜杆预排模块算法识别脚手架上杆件之间的连接节点位置,在连接节点处生成斜杆的定位布置。
3.根据权利要求1所述的一种盘扣式脚手架智能化精确建模的算量系统,其特征在于:连墙件预排模块通过连墙件预排模块算法,调用面单元跨度集和面单元步距集参数,依据连墙件布置参数,自动生成连墙件的步距集和阵列数。
4.根据权利要求1所述的一种盘扣式脚手架智能化精确建模的算量系统,其特征在于:附属构件包括有脚手板、挡脚板、防护栏杆、安全网、插销和可调底座;附属构件预排模块通过附属构件预排模块算法,调用面单元跨距集和面单元步距集和标准纵距参数,自动生成所有面单元上的附属构件的定位布置。
5.根据权利要求1所述的一种盘扣式脚手架智能化精确建模的算量系统,其特征在于:架体精确算量模块通过构件分类统计算法,对脚手架三维模型中所有构件进行全数统计,并生成记载构件种类、规格、单件长度、单件重量、总数量、总长度、总面积的工程量清单。
6.一种盘扣式脚手架智能化精确建模的方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:在三维软件上录入每层建筑的结构图纸;通过建筑识图模块对图纸中的的二维结构进行识别,并自动生成建筑结构三维模型;
步骤二:人工输入脚手架初设参数,通过安全计算模块对架体初设参数进行安全计算,如果安全计算通过则进行下一步;如果计算不通过,则通过人工修正模块调整初设参数,并进行安全计算迭代,直到计算通过为止,确定安全的脚手架参数;
步骤三:在建筑结构平面视图中绘制脚手架定位基线;
步骤四:通过架体智能预排模块生成主框架预排模型、斜杆预排模型、连墙件预排模型和附属构件预排模型;主框架预排模型的具体方法如下:
步骤1,选取对应的基线,并循环计算基线每段线长;
步骤2,进行面单元基线长度的判断,形成面单元跨距集;
步骤3,根据搭设高度及标准步距计算面单元步数,形成面单元步距集;
步骤4,判断搭设高度,在面单元上生成奇数位置和偶数位置立杆位置集;
步骤5,根据面单元跨距集和面单元步距集的交点确定主节点位置集;
步骤6,在主节点纵向平移连接确定纵杆位置集,主节点横向平移连接确定横杆位置集;
步骤7,在该面单元上结合该面单元的基本参数,在场景中生成对应的面单元主框架模型;
步骤8,组合所有面单元生成主框架预排模型;
步骤五:生成脚手架整体三维模型后,通过人工通过人工检查脚手架三维模型是否调整;如果需要调整,则通过人工修正模块调整初设参数,系统自动对调整后的参数进行安全计算,并重复步骤四再次生成脚手架整体三维模型;如果对脚手架预排模型不进行修改并保存,则系统自动输出脚手架最终设计模型;
步骤六:通过架体精确算量模块生成所有构件的工程量清单;通过数据输出模块生成最终的脚手架三维模型并导出所有配件的工程量清单。
7.根据权利要求6所述的盘扣式脚手架智能化精确建模的方法,其特征在于:步骤2中对面单元基线长度判断时,对于基线长度大于两倍跨距时,在脚手架基线的两端预留出300mm的长度,以脚手架基线的中心点向两端按照标准跨距进行等距分配,并且确定该段大于两倍跨距的基线长度内的跨数及每跨的位置;当脚手架基线长度小于或等于两倍的标准跨距时,将该段小于或等于两倍的标准跨距的基线长度平均分成两段。
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Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007113250A1 (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Constructit A/S | Method and system for design of a scaffold |
CN109376399A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-02-22 | 重庆创速工业有限公司 | 一种三维建筑的智能设计方法及其系统 |
CN109753753A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-14 | 广东星层建筑科技股份有限公司 | 一种基于bim的桥梁模架智能设计方法 |
CN109783949A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-21 | 广东星层建筑科技股份有限公司 | 一种基于bim的外脚手架智能设计方法 |
CN109829214A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-31 | 广东星层建筑科技股份有限公司 | 一种基于bim的附着升降脚手架智能设计方法 |
CN109918801A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-06-21 | 内蒙古大学公路工程试验检测中心 | 脚手架自动生成和优化系统 |
CN110046364A (zh) * | 2018-01-16 | 2019-07-23 | 中国建筑第八工程局有限公司 | 一种基于bim技术的工程量计算方法 |
CN113761625A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-07 | 中国建筑一局(集团)有限公司 | 基于bim的脚手架下料及连墙件位置确定方法 |
CN115048695A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-09-13 | 中建二局第三建筑工程有限公司 | 一种房屋建筑工程模板支撑架智能排布系统及方法 |
DE102022102702A1 (de) * | 2021-04-20 | 2022-10-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Optimierung eines dreidimensionalen Bauteils und optimiertes dreidimensionales Bauteil |
CN115495829A (zh) * | 2022-11-17 | 2022-12-20 | 山东高速德建集团有限公司 | 一种附着升降脚手架dynamo建模方法、装置、终端及介质 |
CN115906335A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-04-04 | 山东高速德建集团有限公司 | 基于Dynamo附着升降作业防护平台力学建模方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180068035A1 (en) * | 2016-09-08 | 2018-03-08 | Brand Shared Services Llc | Modeling and designing system and method |
-
2023
- 2023-08-01 CN CN202310957813.9A patent/CN116933370B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007113250A1 (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Constructit A/S | Method and system for design of a scaffold |
CN110046364A (zh) * | 2018-01-16 | 2019-07-23 | 中国建筑第八工程局有限公司 | 一种基于bim技术的工程量计算方法 |
CN109376399A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-02-22 | 重庆创速工业有限公司 | 一种三维建筑的智能设计方法及其系统 |
CN109753753A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-14 | 广东星层建筑科技股份有限公司 | 一种基于bim的桥梁模架智能设计方法 |
CN109783949A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-21 | 广东星层建筑科技股份有限公司 | 一种基于bim的外脚手架智能设计方法 |
CN109829214A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-31 | 广东星层建筑科技股份有限公司 | 一种基于bim的附着升降脚手架智能设计方法 |
CN109918801A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-06-21 | 内蒙古大学公路工程试验检测中心 | 脚手架自动生成和优化系统 |
DE102022102702A1 (de) * | 2021-04-20 | 2022-10-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Optimierung eines dreidimensionalen Bauteils und optimiertes dreidimensionales Bauteil |
CN113761625A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-07 | 中国建筑一局(集团)有限公司 | 基于bim的脚手架下料及连墙件位置确定方法 |
CN115048695A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-09-13 | 中建二局第三建筑工程有限公司 | 一种房屋建筑工程模板支撑架智能排布系统及方法 |
CN115495829A (zh) * | 2022-11-17 | 2022-12-20 | 山东高速德建集团有限公司 | 一种附着升降脚手架dynamo建模方法、装置、终端及介质 |
CN115906335A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-04-04 | 山东高速德建集团有限公司 | 基于Dynamo附着升降作业防护平台力学建模方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
基于Revit软件的盘扣式脚手架快速建模插件研究;孙文静;;工程技术研究(第11期);全文 * |
高效建造中地上室内穿插施工实施要点;赵华颖等;建筑技术开发;第49卷(第22期);第50-52页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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