[发明专利]一种轻量化钢结构智慧协同设计云平台及其操作方法

说明书

本发明公开了一种轻量化钢结构智慧协同设计云平台及其操作方法，包括API模块，通过API模块读取建筑平面草图并生成三维立体模型的Revit程序模块，通过API模块读取三维立体模型并自动生成梁、柱布置图的结构构件自动生成模块，对梁、柱结构进行受力分析的结构设计及计算功能模块，将结构设计及计算功能模块计算的结果数据绘制成结构施工图及三维结构模型的绘图功能模块，通过API模块读取结构施工图及三维结构模型产生各种结构梁、柱及相关节点数据并自动生成加工三维图的Tekla程序模块。这种轻量化钢结构智慧协同设计云平台及其操作方法可以实现不同专业在平台模型上互相协作，数据互联互通，大大提高了工作效率，具有显著的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及装配式钢结构建筑领域，尤其涉及一种轻量化钢结构智慧协同设计云平台及其操作方法。

背景技术

目前，钢结构建筑可以实现主体结构钢梁、钢柱及维护结构的工厂加工、现场装配，工业化程度高，制作效率高，且能满足国家对建筑预制率、装配率的要求，再加上施工周期短，建设过程产生固体废弃物少，节能环保等诸多优点，近年来在新建建筑中所占的比例逐年上升。

长期以来，中国的建筑多以钢筋混凝土结构为主，钢结构建筑设计相对较薄弱，在一体化设计的装配式钢结构及配套围护结构设计方面更加缺乏。

目前，钢结构建筑设计方面缺少从方案、建筑、结构、水电等专业设计开始到结合构件自动化生产加工及后期施工安装、一体的全过程设计、制作、建造的平台，导致钢结构建筑构件产品加工工艺落后、产品质量低，这些问题的存在也给国家推进装配式钢结构建筑带来了更高的难度和风险。

目前，钢结构建筑的设计基本流程为：

1、方案工程师绘制初步方案二维图平面图或三维立体图A1；

2、建筑师按照方案工程师的图纸绘制二维平面建筑施工图或者同时绘制三维建筑图A2；

3、结构设计师根据建筑师绘制的建筑施工图将建筑结构的梁、柱、支撑等主要受力构件重新建模，绘制成三维结构计算模型A3，结构计算完成后，结构师根据计算结果绘制二维结构施工图；

4、钢结构生产加工企业根据结构设计师的二维结构施工图在Tekla或其他软件中建立加工三维设计模型A4，设计完成后生成加工数据清单；

5、甲方为了完成政府的建筑信息化指标要求，委托设计院对已经完成设计图纸的建筑重新建立整体BM模型图A5。

上述整个设计过程中，前后各个专业一共完成过5次三维立体建模即A1、A2、A3、A4、A5，并且各个模型不能互通，重复建模造成了大量的人工浪费，降低了工作效率，并且在不同专业间图纸传递过程中，不可避免的会产生大量的数据丢失，出错的概率高，且需要专业装配式工程施工技术人才进行施工操作，要求比较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种轻量化钢结构智慧协同设计云平台及其操作方法，解决了装配式钢结构建筑存在的建筑数字化设计及加工不能协同、设计与加工数据不互通、缺少专业装配式工程施工技术人才的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种轻量化钢结构智慧协同设计云平台，包括API模块，能够读取及解析程序算法；

Revit程序模块，通过API模块读取CAD软件绘制的建筑平面草图并生成三维立体模型；

渲染器模块，能够对Revit程序模块生成的三维立体模型进行渲染；

结构构件自动生成模块，通过API模块读取Revit程序模块生成的三维立体模型并自动生成梁、柱布置图；

结构设计及计算功能模块，对自动生成的梁、柱结构进行受力分析，并通过不断迭代得到梁、柱最优化设计断面及规格型号；

绘图功能模块，将结构设计及计算功能模块结构计算的结果数据绘制成结构施工图及三维结构模型；