[发明专利]一种用于蜗壳结构的三维布筋的方法

说明书

本发明涉及钢筋图设计领域，提供了一种用于蜗壳结构的三维布筋的方法，从而实现对蜗壳结构的钢筋进行三维布筋。本发明步骤概括起来为：确定蜗壳断面中心线、蜗壳中心点及蜗壳中心轴线；根据包角起止范围，计算该范围内的环向钢筋个数及布筋点位置；在环向布筋点上生成环向辅助线；偏移环向辅助线，得到环向钢筋轴线；确定生成流水向布筋点、流水向钢筋轴线；调用钢筋模板，对环向钢筋轴线、流水向钢筋轴线分别生成环向钢筋、流水向钢筋的三维对象，从而生成蜗壳三维钢筋对象。本发明适用于蜗壳结构的钢筋。

技术领域

本发明涉及钢筋图设计领域，特别涉及一种用于蜗壳结构的三维布筋的方法。

背景技术

蜗壳是水电站厂房中重要的组成部分，体型结构非常复杂，蜗壳表面是由多个复杂曲面组成，各个曲面片不连续变化。目前对蜗壳结构的钢筋图的绘制方法，大部分采用二维绘制绘制关键典型的结构剖面的钢筋图。但由于蜗壳体型结构复杂，钢筋型式和型号变化多，长度、直径、间距变化多，不方便分组、绘制、算量统计等。通过手工计算钢筋根数及钢筋长度，并绘制钢筋图。对材料的分类统计仍由人工完成，不直观、不方便，设、校、审的工作量极大、难度高且较容易出错、并且人工计算的钢筋量较粗略，无法指导精细化采购、下料、加工、绑扎安装。

同时由于没有准确、完整的钢筋三维信息模型，导致在施工过程中，施工人员必须根据自己对图纸的理解和施工经验，进行预留余量和现场调整，从而影响施工质量和效率，因此，急需对类似蜗壳结构这种典型复杂结构进行快速三维布筋设计的工具。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于蜗壳结构的三维布筋的方法，从而实现对蜗壳结构的钢筋进行三维布筋。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：包括如下步骤：

(1)根据所输入的蜗壳结构表面的几何拓扑或者蜗壳断面体型征参数表，计算得到蜗壳断面中心线、蜗壳中心点、蜗壳中心轴线：

(2)在蜗壳断面中心线上，根据各个包角起止范围的环向钢筋间距参数，计算各个包角起止范围内的布筋点个数及布筋点坐标；

(3)当由蜗壳结构几何表面作为输入时，将蜗壳断面中心线上的布筋点所在法平面与蜗壳结构表面相交，得到环向辅助线；

当由蜗壳体型征参数表作为输入时，在蜗壳断面中心线上的布筋点所在法平面上，根据该处的断面几何轮廓参数，生成环向辅助线；

(4)将环向辅助线沿着法向偏移至环向钢筋所需的混凝土保护层厚度，得到蜗壳环向钢筋轴线；

(5)在每个包角起止范围内，将环向辅助线沿着法向偏移至流水向钢筋所需的混凝土保护层厚度，并按蜗壳流水向顺序对偏移后的环向辅助线进行排序；

(6)遍历偏移后的环向辅助线，并用通过蜗壳中心点的水平面将偏移后的环向辅助线分为上、下两段曲线段，所述上、下两段曲线段的连接点称为外缘点，该外缘点作为流水线布筋点计算的起始点，根据流水向钢筋的排列布置方向，计算在上、下两曲线段的布筋点长度坐标，生成流水向布筋点；

(7)按蜗壳流水向方向遍历偏移后的环向辅助线，用直线逐个连接相邻环向辅助线的对应的流水向布筋点，形成蜗壳流水向钢筋轴线；

(8)调用钢筋模板，对环向钢筋轴线、流水向钢筋轴线分别生成环向钢筋、流水向钢筋的三维对象，并赋值钢筋三维对象属性。

具体的，步骤(1)包括：

如果由蜗壳结构表面的几何对象作为输入，则获取其几何拓扑信息，计算得到蜗壳断面中心线和蜗壳中心点；

如果由蜗壳断面体型征参数表、蜗壳中心点作为输入，则以蜗壳中心点为中心点，根据蜗壳断面体型征参数表，绘制蜗壳断面中心线。

具体的，步骤(1)逐个连接各断面处的中心点，得到蜗壳断面中心线。