支架体系的一体式构建方法技术

本发明专利技术的支架体系的一体式构建方法，包括：绘制需要进行支架体系设计的建筑结构的断面几何图形，并将断面几何图形导入图形处理系统；图形处理系统对断面几何图形中的各个构件的类型进行识别；将完成类型识别的构件作为单体对象进行荷载计算，得到单个构件的规范安全度指标；根据断面几何图形与识别的构件类型，将建筑结构作为整体对象构建支架体系；对支架体系的支架参数进行耦合计算，并对支架参数进行调节，使支架参数满足所有单个构件的规范安全度指标；根据支架参数，得到建筑结构的支架体系。本发明专利技术将建筑结构作为整体进行支架设计，综合考虑整个结构断面内不同位置、不同方向的所有构件，使支架体系能承受不同构件、不同方向的荷载作用。

【技术实现步骤摘要】
支架体系的一体式构建方法
本专利技术涉及建筑施工领域，尤其是指一种支架体系的一体式构建方法。
技术介绍
随着越来越多的建筑出现在各个城市之中，建筑支架的数量和种类也越来越多。目前我国最为常用的支架体系包括门式脚手架、碗扣式脚手架、承插型盘口式脚手架和扣件式钢管脚手架。目前通用的支架体系计算方法是基于独立结构构件，如梁、板、柱、墙等进行单独的承载力、稳定性、刚度的验算，生成各自的支架设计方案。但是对于实际的工程而言，结构的支架体系往往是一个整体，而非仅作为某个单独构件的支架体系，因此在实际工程实施过程中，设计人员往往需要将计算得出的各构件的支架体系设计参数根据施工经验转换成指导现场施工的设计图和大样图。限于支架工程施工单位技术人员水平参差不齐，编制的支架体系计算书和设计图纸往往存在诸多问题。特别对于几何形状复杂的结构工程，目前通用的基于独立结构构件单独计算的方式更是难以提供可以有效指导现场施工的设计图纸和大样图，从而导致设计和施工脱节，引发工程事故。现有技术的缺点在于：1)安全性差：受混凝土结构几何形状的影响，用于承载结构混凝土浇筑和养护期间结构自重的支架体系往往不是承受一个方向的受力，而是同时承受多个方向的组合力。因此目前计算方法仅考虑支架体系的单向受力，存在设计验算项目漏项的问题。2)智能化程度低：计算采用试算模式，由人工确定支架设计参数进行验算，确定该支架体系是否安全。如果验算不通过，则需要修改设计参数后再进行验算，直到验算通过。对于验算通过的设计方案，还需要根据经验进行判定，分析其经济和实用性。由于计算受人为因素影响很大，因此其设计计算的效率较低，智能化程度不够，经济性难以达到最优。3)操作性差：以单个构件为对象进行支架体系的设计，会导致每个构件的支架体系在交界面处无法很好的衔接，现场操作时只能依靠经验进行设计并进行支架搭设，而多数事故案例中恰恰就是这些部位最先发生风险进而导致整个支架体系发生坍塌。因此，如何建立智能化程度高、实用性强、安全经济的支架体系构建方法是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于上述问题，本专利技术提供了一种支架体系的一体式构建方法，包括：绘制需要进行支架体系设计的建筑结构的断面几何图形，并将所述断面几何图形导入图形处理系统；所述图形处理系统对所述断面几何图形中的各个构件的类型进行识别；将完成类型识别的构件作为单体对象进行荷载计算，得到单个构件的规范安全度指标；根据所述断面几何图形与识别的构件类型，将所述建筑结构作为整体对象构建支架体系；对所述支架体系的支架参数进行耦合计算，并对所述支架参数进行调节，使所述支架参数满足所有单个构件的规范安全度指标；根据所述支架参数，得到所述建筑结构的支架体系。本专利技术支架体系的一体式构建方法，将建筑结构的全部构件作为整体对象进行支架设计，综合考虑了整个建筑结构的结构断面内不同位置、不同受力方向的所有构件，避免了不同构件交界面的支架设计盲区，使支架体系能够承受不同构件、不同方向的荷载作用，更具安全指导性，保证了施工安全。本专利技术支架体系的一体式构建方法的进一步改进在于，所述断面几何图形包括闭合的断面外框以及形成于所述断面外框内部的断面边界线，所述构件的类型包括墙、斜腋、板和梁，识别所述构件的类型包括以下步骤：所述图形处理系统记录下所述断面边界线上各节点的坐标点，将所述节点的坐标点以Xn，Yn表示；由所述断面边界线的左角开始识别，比较各节点的坐标点的关系，确定各节点构成的构件的类型；当相邻的两个节点的坐标点的关系满足Xn＝Xn-1，Yn≠Yn-1时，将相邻两个所述节点之间构成的构件的类型识别为墙；当相邻的两个节点的坐标点的关系满足Xn≠Xn-1，Yn≠Yn-1时，将相邻两个所述节点之间构成的构件的类型识别为斜腋；当相邻的两个节点的坐标点的关系满足Xn≠Xn-1，Yn＝Yn-1时，将相邻两个所述节点之间构成的构件的类型识别为板；当相邻的四个节点的坐标点的关系满足Xn+1＝Xn，Yn+1≠Yn、Xn≠Xn-1，Yn＝Yn-1、Xn-1＝Xn-2，Yn-1≠Yn-2时，将相邻四个所述节点之间构成的构件的类型识别为梁。本专利技术支架体系的一体式构建方法的进一步改进在于，所述支架参数包括立杆纵距、立杆横距以及非顶部立杆段步距三个试算参数，所述墙采用桁架钢模方式，对所述支架体系的支架参数进行耦合计算，并对所述试算参数进行调节，使所述支架参数满足所有单个构件的规范安全度指标，包括：对所述板的支架参数进行荷载计算并对所述板的试算参数进行调节，使所述板的支架参数满足所述板的规范安全度指标；将所述梁的立杆纵距以及非顶部立杆段步距设置为与所述板的立杆纵距以及非顶部立杆段步距一致；对所述梁的支架参数进行荷载计算并对所述梁的立杆横距进行调节，使所述梁的支架参数满足所述梁的规范安全度指标；得到所述墙采用桁架钢模方式时，满足所有单个构件规范安全度指标的支架参数。本专利技术支架体系的一体式构建方法的进一步改进在于，所述支架参数包括立杆纵距、立杆横距以及非顶部立杆段步距三个试算参数，所述墙采用对拉方式，对所述支架体系的支架参数进行耦合计算，并对所述支架参数进行调节，使所述支架参数满足所有单个构件的规范安全度指标，包括：对所述墙的支架参数进行荷载计算并对所述墙的试算参数进行调节，使所述墙的支架参数满足所述墙的规范安全度指标；对所述板的支架参数进行荷载计算并对所述板的试算参数进行调节，使所述板的支架参数满足所述板的规范安全度指标；将所述梁的立杆纵距以及非顶部立杆段步距设置为与所述板的立杆纵距以及非顶部立杆段步距一致；对所述梁的支架参数进行荷载计算并对所述梁的立杆横距进行调节，使所述梁的支架参数满足所述梁的规范安全度指标；得到所述墙采用对拉方式时，满足所有单个构件规范安全度指标的支架参数。本专利技术支架体系的一体式构建方法的进一步改进在于，对所述梁的支架参数进行荷载计算时，包括：先对所述梁的立杆横距进行调节，再对所述梁的立杆纵距进行调节，使所述梁的支架参数满足所述梁的规范安全度指标；将调节后所述梁的立杆纵距反馈给所述板，使所述板的立杆纵距与所述梁的立杆纵距保持一致。本专利技术支架体系的一体式构建方法的进一步改进在于，所述支架参数包括立杆纵距、立杆横距以及非顶部立杆段步距三个试算参数，所述墙采用对撑方式，对所述支架体系的支架参数进行耦合计算，并对所述支架参数进行调节，使所述支架参数满足所有单个构件的规范安全度指标，包括：对所述墙的支架参数进行荷载计算并对所述墙的试算参数进行调节，使所述墙的支架参数满足所述墙的规范安全度指标；将所述板的非顶部立杆段步距的参数值设置为与所述墙的立杆纵距的参数值一致；对所述板的支架参数进行荷载计算并对所述板的立杆纵距和立杆横距进行调节，使所述板的支架参数满足所述板的规范安全度指标；选取所述板和所述墙的立杆横距中的较小值，以及所述板和所述墙的立杆纵距中的较小值，作为所述板和所述墙的立杆横距以及立杆纵距的最终确定值；将所述梁的立杆纵距以及非顶部立杆段步距设置为与所述板的立杆纵距以及非顶部立杆段步距一致；对所述梁的支架参数进行规范安全度指标计算，并对所述梁的立杆横距进行调节，使所述梁的支架参数满足所述梁的规范安全度指标；得到所述墙采用对撑方式时，满足所有单个构件规范安全度指标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支架体系的一体式构建方法，其特征在于，包括：绘制需要进行支架体系设计的建筑结构的断面几何图形，并将所述断面几何图形导入图形处理系统；所述图形处理系统对所述断面几何图形中的各个构件的类型进行识别；将完成类型识别的构件作为单体对象进行荷载计算，得到单个构件的规范安全度指标；根据所述断面几何图形与识别的构件类型，将所述建筑结构作为整体对象构建支架体系；对所述支架体系的支架参数进行耦合计算，并对所述支架参数进行调节，使所述支架参数满足所有单个构件的规范安全度指标；根据所述支架参数，得到所述建筑结构的支架体系。

【技术特征摘要】
1.一种支架体系的一体式构建方法，其特征在于，包括：绘制需要进行支架体系设计的建筑结构的断面几何图形，并将所述断面几何图形导入图形处理系统；所述图形处理系统对所述断面几何图形中的各个构件的类型进行识别；将完成类型识别的构件作为单体对象进行荷载计算，得到单个构件的规范安全度指标；根据所述断面几何图形与识别的构件类型，将所述建筑结构作为整体对象构建支架体系；对所述支架体系的支架参数进行耦合计算，并对所述支架参数进行调节，使所述支架参数满足所有单个构件的规范安全度指标；根据所述支架参数，得到所述建筑结构的支架体系；进一步地，所述断面几何图形包括闭合的断面外框以及形成于所述断面外框内部的断面边界线，所述构件的类型包括墙、斜腋、板和梁，识别所述构件的类型包括以下步骤：所述图形处理系统记录下所述断面边界线上各节点的坐标点，将所述节点的坐标点以Xn，Yn表示；由所述断面边界线的左角开始识别，比较各节点的坐标点的关系，确定各节点构成的构件的类型；当相邻的两个节点的坐标点的关系满足Xn＝Xn-1，Yn≠Yn-1时，将相邻两个所述节点之间构成的构件的类型识别为墙；当相邻的两个节点的坐标点的关系满足Xn≠Xn-1，Yn≠Yn-1时，将相邻两个所述节点之间构成的构件的类型识别为斜腋；当相邻的两个节点的坐标点的关系满足Xn≠Xn-1，Yn＝Yn-1时，将相邻两个所述节点之间构成的构件的类型识别为板；当相邻的四个节点的坐标点的关系满足Xn+1＝Xn，Yn+1≠Yn、Xn≠Xn-1，Yn＝Yn-1、Xn-1＝Xn-2，Yn-1≠Yn-2时，将相邻四个所述节点之间构成的构件的类型识别为梁。2.如权利要求1所述的支架体系的一体式构建方法，其特征在于，所述支架参数包括立杆纵距、立杆横距以及非顶部立杆段步距三个试算参数，所述墙采用桁架钢模方式，对所述支架体系的支架参数进行耦合计算，并对所述试算参数进行调节，使所述支架参数满足所有单个构件的规范安全度指标，包括：对所述板的支架参数进行荷载计算并对所述板的试算参数进行调节，使所述板的支架参数满足所述板的规范安全度指标；将所述梁的立杆纵距以及非顶部立杆段步距设置为与所述板的立杆纵距以及非顶部立杆段步距一致；对所述梁的支架参数进行荷载计算并对所述梁的立杆横距进行调节，使所述梁的支架参数满足所述梁的规范安全度指标；得到所述墙采用桁架钢模方式时，满足所有单个构件规范安全度指标的支架参数。3.如权利要求1所述的支架体系的一体式构建方法，其特征在于，所述支架参数包括立杆纵距、立杆横距以及非顶部立杆段步距三个试算参数，所述墙采用对拉方式，对所述支架体系的支架参数进行耦合计算，并对所述支架参数进行调节，使所述支架参数满足所有单个构件的规范安全度指标，包括：对所述墙的支架参数进行荷载计算并对所述墙的试算参数进行调节，使所述墙的支架参数满足所述墙的规范安全度指标；对所述板的支架参数进行荷载计算并对所述板的试算参数进行调节，使所述板的支架参数满足所述板的规范安全度指标；将所述梁的立杆纵距以及非顶部立杆段步距设置为与所述板的立杆纵距以及非顶部立杆段步距一致；对所述梁的支架参数进行荷载计算并对所述梁的立杆横距进行调节，使所述梁的支架参数满足所述梁的规范安全度指标；得到所述墙采用对拉方式时，满足所有单个构件规范安全度指标的支架参数。4.如权利要求2或3所述的支架体系的一体式构建方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：温锁林，赵峻，侯永茂，李鸿伟，王祎，金国鑫，
申请(专利权)人：上海隧道工程有限公司，上海潇凌信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31