[发明专利]脚手架自动生成和优化系统

权利要求书

1.一种脚手架自动生成和优化系统，其特征在于：

所述脚手架自动生成和优化系统主要包括起始条件输入模块、脚手架基本模型生成模块、验算模块、模型修正模块以及脚手架构造图生成模块；

所述起始条件输入模块用于输入脚手架基本模型生成模块所需用于生成脚手架基本模型的参数；

所述脚手架基本模型生成模块用于根据起始条件输入模块输入的参数生成脚手架的基本模型；

所述验算模块用于对所述脚手架的基本模型进行验算；

所述模型修正模块用于根据验算模块的验算结果，对脚手架的基本模型进行优化，获得优化后的模型；

所述脚手架构造图生成模块根据模型修正模块输出的优化后的模型生成脚手架的结构图纸。

2.根据权利要求1所述的脚手架自动生成和优化系统，其特征在于：

所述用于生成脚手架基本模型的参数包括组成脚手架的钢管的尺寸、钢管的材料特性、钢管能够承受的最大压力、脚手架搭建方式类型、外部荷载的大小和方向以及作用位置、结构物混凝土单位体积的质量、钢绞线的基本型号及用量和即将安装脚手架位置处的尺寸。

3.根据权利要求2所述的脚手架自动生成和优化系统，其特征在于：

所述脚手架基本模型生成模块用于根据起始条件输入模块输入的场地尺寸和用户选择的脚手架设计类型对脚手架的基本模型进行初始化。

4.根据权利要求3所述的脚手架自动生成和优化系统，其特征在于：

所述脚手架设计类型包括单双排脚手架和满堂脚手架。

5.根据权利要求4所述的脚手架自动生成和优化系统，其特征在于：

当为单双排脚手架时，所述脚手架基本模型生成模块用于根据场地尺寸的高度综合施工条件获得脚手架的允许搭设高度，根据脚手架的允许搭设高度获得基本的连墙杆的设置类型，根据实际的荷载情况选择立杆的纵距和横距。

6.根据权利要求5所述的脚手架自动生成和优化系统，其特征在于：

当为满堂脚手架时，所述脚手架基本模型生成模块用于根据初始的场地尺寸和对应荷载对步距和立杆间距进行选择，在有多个选择发生冲突时，以间距较大的设置方式为准。

7.根据权利要求6所述的脚手架自动生成和优化系统，其特征在于：

所述验算包括荷载验算和主结构内力验算，其中设计脚手架的承重构件时，根据使用过程中将出现的最不利的荷载效应组合进行计算，在完成了荷载验算后，使用当前荷载对脚手架基本模型的主结构内力进行承载能力验算和稳定性验算。

8.根据权利要求7所述的脚手架自动生成和优化系统，其特征在于：

所述模型修正模块用于根据验算模块的验算结果对不满足安全性要求的部分进行修改，所述验算模块对修改后的模型继续进行验算，循环此过程，直至验算结果满足需求；

其中，所述验算模块对脚手架的各个组成部分进行验算，当验算出不满足安全性要求的组成部分时，停止剩余组成部分的验算，所述模型修正模块立即对该组成部分进行修正，循环此过程，直至所有验算结果满足需求。

9.根据权利要求8所述的脚手架自动生成和优化系统，其特征在于：

所述修改包括：如果纵向横向水平杆的挠度超出了容许挠度，那么将纵向横向水平杆的间距缩小一个等级；当连墙件的强度与稳定性要求不满足规范的要求时，减小连墙件的间距，以增加连墙件的数量；当满堂脚手架的强度与稳定性要求不满足要求时，减小立杆的间距，减小剪刀撑的倾斜角度，以减小剪刀撑的跨数，增加剪刀撑的数量。

10.根据权利要求1所述的脚手架自动生成和优化系统，其特征在于：

所述验算还包括地基承载力验算，根据所述基本模型得出需要的承载能力之后，与初始条件的地基承载能力进行对比，如果不满足承载力的要求，根据两者的差值计算出需要的混凝土厚度。

11.根据权利要求10所述的脚手架自动生成和优化系统，其特征在于：

所述脚手架构造图生成模块还用于生成详细的各部分计算验算的计算结果报告，所述计算结果报告包括荷载计算过程、最终结构的各部分内力验算过程和地基承载力的验算过程，还包括地基处理的相关意见。