[发明专利]管桁架在不同坐标系中的坐标转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，更为具体地，涉及一种管桁架在不同坐标系中的坐标转换方法。

背景技术

管桁架是指用圆杆件(亦可称构件)在端部相互连接而组成的格子式结构。近年来，随着钢铁产量的不断增长，管桁架被越来越广泛的使用于建筑行业中。

在管桁架的施工过程中，空间管桁架工程施工的空间位置和姿态采用桁架节点坐标进行控制。其施工过程是：先在施工现场平铺拼装成若干管桁架，然后进行各安装单元的吊装和空中对接工作，管桁架的拼装和安装均采用节点坐标进行控制。

由于管桁架在拼装和安装的过程中属于两个不同的坐标系统，为了保证管桁架在不同坐标系中外形尺寸和各节点的相对位置不变，必须将管桁架各节点在安装坐标系中的坐标转换到拼装坐标系中。

传统技术中，管桁架拼装坐标系的建立是根据构件平、立面图手工计算和测量完成管桁架各点的坐标转换，拼装完毕后基准点的布设是直接根据理论上的管桁架节点坐标布置在管子表面的。此种采用手工计算和测量的方法不仅工作量大，且转换的坐标精度偏差较大，同时无法避免的形成拼装过程中管子相交节点的位置偏差与基准点选取过程中的偏差累积，选取的基准点的精度很难满足管桁架安装的测量控制要求。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种管桁架在不同坐标系中的坐标转换方法，以解决目前手工计算存在的管桁架拼装过程中，选取的基准点的精度不高的问题。

本发明提供的管桁架在不同坐标系中的坐标转换方法，包括：

在三维制图平台中，基于管桁架的整体模型和拆分视图，对待拼构件模型进行拆分；

基于三维制图平台，将所拆分的待拼构件模型平铺在x，y轴所在平面上并建立拼装空间坐标系；

根据所建立的拼装空间坐标系，获取待拼构件模型各构件节点的空间坐标，并在拼装现场布置拼装坐标系统进行管桁架拼装单元的拼装；

在所拼装的管桁架拼装单元的各构件表面选取安装基准点，并提取安装基准点在拼装坐标系统中的坐标；

将所提取的安装基准点的坐标输入到拼装空间坐标系的待拼构件模型中，并在三维制图平台中，将输入安装基准点的待拼构件模型转换到安装坐标系中；

获取安装基准点在安装坐标系中的坐标。

利用上述根据本发明的管桁架在不同坐标系中的坐标转换方法，根据管桁架中各构件的点的相对空间位置不变的原理，利用管桁架的三维空间模型，在三维制图平台中，通过旋转、平移等过程将待拼构件模型从管桁架的整体模型中拆分出来，利用拆分出来的待拼构件模型建立拼装空间坐标系，提取待拼构件模型的各构件节点的空间坐标进行现场桁架拼装单元的拼装，然后在现场所拼装的桁架拼装单元中设置桁架安装基准点并提取，再将所提取的安装基准转换到桁架安装坐标系中。利用本发明能够快速准确的将待拼构件模型中的各构件的节点在拼装坐标系中的坐标转换到安装坐标系中。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的管桁架在不同坐标系中的坐标转换方法流程示意图；

图2为根据本发明实施例的管桁架整体模型结构示意图；

图3为根据本发明实施例的从管桁架整体模型结构中提出来的待拼构件模型结构示意图；

图4为根据本发明实施例的将待拼构件模型旋转后的结构示意图；

图5为根据本发明实施例的将旋转后的待拼构件模型的侧视结构示意图；

图6为根据本发明实施例的将旋转后的待拼构件模型的侧视结构旋转90度后的结构示意图；

图7为根据本发明实施例的将待拼构件模型转换成轴测结构的示意图；

图8为根据本发明实施例的在管桁架拼装单元的各构件上选取的安装基准点的结构示意图；

图9为根据本发明实施例的输入安装基准点的坐标的待拼构件模型的线维空间轴测结构示意图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

图中：待拼构件模型1、安装基准点2。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

针对前述现有的坐标转换精度不高的问题，本发明基于管桁架的三维空间模型，通过三维制图平台和在现场布设、提取安装基准点进行管桁架在不同坐标系中的坐标转换，从而能够快速准确的将待拼构件模型中的各构件的节点在拼装坐标系中的坐标转换到安装坐标系中。