[发明专利]一种预制钢筋笼模块分解系统及方法

说明书

本发明公开了一种预制钢筋笼模块分解系统及方法，该系统包括用户输入模块、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指导模块。通过用户输入模块输入导入已有结构的BIM模型和限制条件，通过三维模型生成模块根据导入的BIM模型生成相应的三维钢筋骨架模型，通过钢筋笼分解模块将三维钢筋骨架模型划分为满足限制条件的钢筋笼模块，通过吊点设计模块根据吊装设备设置各钢筋笼模块的吊点并给出吊点加固方案，通过胎架体系生成模块生成钢筋笼胎架体系的布置方式，通过指导模块生成指导数控电焊机焊接钢筋笼模块的指导策略。本发明将三维钢筋骨架模型分解为多个钢筋笼模块，提高了施工效率，降低了施工污染。

技术领域

本发明涉及超高层建筑领域，具体涉及一种预制钢筋笼模块分解系统及方法。

背景技术

BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)的思想起源于20世纪70年代，最先于2003年应用于美国，此后BIM技术引进到国内并得到了迅速发展。BIM能够在建立建筑物立体模型的基础上加入时间进度与成本造价信息，形成项目5D模型，对建设项目的全寿命周期进行预测、管理。目前，BIM技术在结构较为复杂的超高层项目中已有比较广泛的应用。

近几十年，我国各大城市陆续建成了一批超高层建筑。随着社会经济的发展，拟建超高层建筑的数量直线上升，截止2015年底，在建和规划修建的高度250以上超高层建筑超过200座。目前，绝大多数超高层结构采用的核心筒结构筒体具有配筋量大、作业空间相对较小等特点，在施工过程中会造成钢筋定位、绑扎困难等问题。

绿色施工是国家对建筑行业施工过程提出的新挑战，要求在施工过程中尽可能的节约资源，保护环境。目前，超高层建筑核心筒的钢筋绑扎主要在施工现场由工人手工绑扎或焊接完成，耗时耗力，电焊产生的废气会对周边环境造成污染。同时，大型钢筋笼的工厂预制、运输技术相对成熟，能够胜任超高层建筑的钢筋笼预制加工与运输工作。

发明内容

本发明提供了一种预制钢筋笼模块分解系统及方法，以解决现有技术中存在的耗时耗力以及对环境污染大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种预制钢筋笼模块分解系统，包括用户输入模块、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。

本发明还提供一种上述预制钢筋笼模块分解系统的分解方法，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。

进一步的，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。

进一步的，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。