[发明专利]基于BIM技术的超厚底板钢筋支撑体系设计优化系统

说明书

本发明公开了一种基于BIM技术的超厚底板钢筋支撑体系设计优化系统，包括：1)基于项目施工CAD图纸，建立超厚底板BIM模型，进行超厚底板的钢筋排布；2)确定构成钢筋支撑体系的钢材制成的横梁、立柱的材质与规格以及连接方式，计算钢材的力学性能以及连接件的安全参数，在超厚底板的上下层钢筋之间布置临时钢筋支撑体系，安全验算；3)计算力学计算满足安全要求的钢材用量最省的钢筋支撑体系。本发明可高效、快速、科学解决施工过程中面临的钢筋支撑设计困难、设计结构不优等客观问题，有效提高临时支撑的科学计算、材料节约、施工安全。对广大高层、超高层建筑底板钢筋临时支撑设计与优化有重要意义。

技术领域

本发明涉及高层建筑基础工程。更具体地说，本发明涉及一种基于BIM技术的超厚底板钢筋支撑体系设计优化系统。

背景技术

高层建筑基础工程的筏板厚度较大，尤其部分超高层建筑基础底板厚度一般在3-6米之间，局部达到9米以上。这类底板上下层钢筋间距较大，传统的钢筋马镫无法满足施工需要，这就需要更加稳固、经过设计的支撑体系满足底板钢筋施工的需求，即超厚底板钢筋支撑体系。

超厚底板钢筋支撑体系为底板施工承重结构体系的重要部分，是为建筑工程作业临时搭建的由横梁、立柱、斜撑等构件组成的临时承载结构，通常具有以下特点：1、面积大：由于超厚底板一般面积较大，相对应的超厚底板钢筋支撑体系面积也较大；2、荷载多在施工过程中要承担多种荷载，除了钢筋荷载，还要负荷运输工具、施工人员活荷载重量以及混凝土浇筑时振捣荷载；3、重要性：底板钢筋绑扎阶段和混凝土浇筑阶段，会用大量工人在超厚底板临时支撑上面和内部作业，一旦支撑坍塌后果不堪设想；4、一次性：超厚底板钢筋支撑体系作为底板上钢筋绑扎的支护构件，会随钢筋一起浇筑在混凝土中，不可重复利用，若支撑设计富余过多，会造成严重浪费。

据统计，近年来发生的超厚底板支撑坍塌事故在建筑工程安全事故时有发生，且呈现持续上升趋势，造成巨大的生命损伤和财产损失。目前学界对超厚底板支撑的研究较少，暂无国家级规范(GB)和行业规范(JGJ)，能搜集到的一些文献资料，大多是一些实际项目对超厚底板临时支撑体系的针对性应用。此类项目中钢筋支架采用的材料、布置构造、荷载取值和力学计算等内容均不相同。在规范不全、依据不明、研究不足的应用背景下，非常有必要研究出一个适用工程广范、计算过程规范、确保施工安全、节省材料投入的超厚钢筋混凝土基础底板钢筋临时支撑体系设计与优化方法及系统。

BIM(建筑信息模型，Building Information Modeloling)的出现使建筑行业实现了从二维到三维的转变，它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等优点。BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息。基于BIM技术特点，我们可将其用于超厚底板的钢筋临时支撑设计。在底板钢筋支撑设计方面，通过识别读取或快速建立建筑工程底板结构BIM模型，获取钢筋荷载，运用钢筋支架安全验算程序，取得钢筋支架安全、适用的结构设计。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种基于BIM技术的超厚底板钢筋支撑体系设计优化系统，其可高效、快速、科学解决施工过程中面临的钢筋支撑设计困难、设计结构不优等客观问题，有效提高临时支撑的科学计算、材料节约、施工安全。对广大高层、超高层建筑底板钢筋临时支撑设计与优化有重要意义。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于BIM技术的超厚底板钢筋支撑体系设计优化系统，包括：

1)基于项目施工CAD图纸，建立超厚底板BIM模型，进行超厚底板的钢筋排布，根据钢筋规格和间距计算单位面积钢筋荷载；

2)确定构成钢筋支撑体系的钢材制成的横梁、立柱的材质与规格以及连接方式，计算钢材的力学性能以及连接件的安全参数，在超厚底板的上下层钢筋之间布置临时钢筋支撑体系，安全验算横梁的强度与挠度、立柱的长细比与稳定性以及连接件的强度；