[发明专利]一种预制钢筋笼模块分解系统及方法

权利要求书

1.一种预制钢筋笼模块分解系统，其特征在于，包括用户输入模块、分别与所述用户输入模块连接的三维模型生成模块、钢筋笼分解模块、吊点设计模块、胎架体系生成模块以及与所述钢筋笼分解模块连接的指导模块，所述三维模型生成模块、钢筋笼分解模块和吊点设计模块依次连接；

所述用户输入模块，用于导入已有结构的BIM模型以及输入限制条件用于限定钢筋笼模块的最大尺寸和最大质量，以指导后续钢筋笼模块分解；

所述三维模型生成模块，用于识别所述BIM模型的钢筋和钢骨架单元并生成相应的三维钢筋骨架模型；

所述钢筋笼分解模块，用于将三维钢筋骨架模型划分为满足所述限制条件的钢筋笼模块；

所述吊点设计模块，用于计算各钢筋笼模块的重心，根据吊装设备设置各钢筋笼模块的吊点，同时核算起吊状态下钢筋笼模块的受力情况，给出吊点的加固方案；

所述胎架体系生成模块，用于根据预设的钢筋笼模块的定位精度及钢筋笼模块自身尺寸、质量生成钢筋笼胎架体系的布置方式；

所述指导模块，用于结合CAM技术，生成指导策略指导数控电焊机焊接钢筋笼模块。

2.一种根据权利要求1所述的预制钢筋笼模块分解系统的分解方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过所述用户输入模块导入已有结构的BIM模型，所述三维模型生成模块识别所述BIM模型的钢筋和钢骨架单元并生成相应的三维钢筋骨架模型；

S2：通过所述用户输入模块输入限制条件，包括预制钢筋笼加工厂的加工能力、钢筋笼运输要求、吊装设备参数、加工精度以及场地属性数据；

S3：所述钢筋笼分解模块将三维钢筋骨架模型划分为满足步骤S2中的限制条件的钢筋笼模块；

S4：所述吊点设计模块计算各钢筋笼模块的重心，根据吊装设备设置各钢筋笼模块的吊点，同时核算起吊状态下钢筋笼模块的受力情况，给出吊点的加固方案；

S5：所述胎架体系生成模块根据预设的钢筋笼模块的定位精度及钢筋笼模块自身尺寸、质量生成钢筋笼胎架体系的布置方式；

S6：所述指导模块结合CAM技术，生成指导策略指导数控电焊机焊接钢筋笼模块。

3.根据权利要求2所述的分解方法，其特征在于，所述步骤S1中，通过钢筋建模软件提取所述BIM模型中的钢筋部分、进行碰撞检测，并将其转化为可分解的三维钢筋骨架模型。

4.根据权利要求2所述的分解方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过所述用户输入模块输入的限制条件用于限定钢筋笼模块的最大尺寸和最大质量，以指导后续钢筋笼模块划分。

5.根据权利要求2所述的分解方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述钢筋笼分解模块通过识别非标准层中与标准层配筋相同或相似的部位，以一层或多层标准层钢筋为单元进行钢筋笼模块划分。

6.根据权利要求2所述的分解方法，其特征在于，所述步骤S3中，还包括所述钢筋笼分解模块在完成钢筋笼模块的划分工作后进行钢筋笼模块的预拼装的工作。

7.根据权利要求2所述的分解方法，其特征在于，所述步骤S3中，对于配置劲性钢构件的结构部分，所述钢筋笼分解模块还需设置钢筋笼模块与钢骨架间的临时连接构件。

8.根据权利要求7所述的分解方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述钢筋笼分解模块根据钢骨架的形式、尺寸、钢骨架与钢筋笼模块的间距，采用短钢筋、钢丝绳为临时连接构件。

9.根据权利要求2所述的分解方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述吊点设计模块根据各钢筋笼模块的钢筋分布情况计算其重心，根据现场吊装设备与指定的钢筋笼模块安装方式设计各钢筋笼模块的起吊方式与吊点；同时初步计算起吊过程中危险工况下钢筋笼模块吊点处的应力，并判断是否需要进行吊点加固。

10.根据权利要求2所述的分解方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述指导策略指导机械臂焊接已定位的钢筋形成钢筋笼模块。