工业建筑构件的三维配筋方法研究与实现

【摘要】：在工业建筑领域，针对钢筋混凝土结构的配筋是一项非常复杂而且费时的工作。对于工业建筑中的大面积块体结构，其钢筋一般沿着表面布置，采用常规手段可实现其配筋要求。但对于建筑结构中的构件（柱、梁等），由于其钢筋并不完全按照结构表面进行布置，按照现有的方法进行配筋效率比较低。为了解决这种问题，本文提出基于建筑构件的三维配筋方法，该方法分析了建筑构件自身的规律特点，结合建筑工程的标准规范，可实现对建筑构件的快速配筋，同时可实现配筋参数的复用。本文结合华中科技大学CAD中心与中冶南方建筑设计院的合作项目“三维钢筋混凝土结构设计系统InteRDS”展开研究，主要研究内容如下： 首先，分析了构件钢筋的信息模型表达方式，构件的钢筋模型需要建立在构件的结构模型之上，采用参数化特征建模的方式构造构件的结构模型，采用面向对象的方法对模型的数据结构进行描述。同时提出了具有实际工程意义的钢筋表达方式以及钢筋参数的平法表达。 其次，根据钢筋的表达方式提出了钢筋特征模型的生成算法，同时研究了平法解析功能。针对用户交互输入时钢筋数据量大、操作过程繁琐的问题，研究并实现了Hoops控件。同时还实现了配筋参数的复用，解决了相同属性构件钢筋需要重复输入参数的问题。 最后，分析了具体梁构件的结构信息及钢筋信息，结合上述三维配筋方法，实现了对梁构件的配筋。同时本文研究的方法也在商品化的三维CAD系统InteRDS中得到应用，应用结果表明，其设计效率能满足实际工程设计的要求。