一种三维混凝土结构配筋交互方法技术

本发明专利技术公开了一种三维混凝土结构配筋交互方法，属于三维混凝土配筋技术领域，其技术要点包括下述步骤(1)构造主配筋截面；(2)创建钢筋组；(3)设置钢筋组基本信息；(4)创建子钢筋组；(5)对子钢筋组的主体部分进行草图造型；(6)对子钢筋组的端部进行设置；(7)布置子钢筋组；(8)完成一个子钢筋组的布置后，可回到步骤(4)，基于当前构造好的配筋截面在当前的钢筋组下，开始配置一个新的子钢筋组，也可回到步骤(2)，基于当前配筋截面开始配置一个新的钢筋组，或者直接退出整个交互；本发明专利技术旨在提供一种逻辑清晰简洁、友好性强、灵活性及完备性较好的三维混凝土结构配筋交互方法；用于三维混凝土的配筋。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种配筋方法，更具体地说，尤其涉及。
技术介绍
混凝土结构是在建筑行业中被大量采用的一种重要的建筑结构形式，而在混凝土结构设计中，配筋设计又是一项必不可少的内容。混凝土结构配筋设计本身难度并不是很高，但其工作量大、细节繁琐，往往耗费设计人员大量的时间和精力。配筋设计从最初的手绘图纸到后来二维的计算机辅助配筋，目前已逐渐发展为三维的计算机配筋建模。CAD技术的引入，从很大程度上减轻了配筋设计人员的工作量，特别是有效的降低了设计过程中编辑和修改的难度，同时，三维配筋建模能很好的适应配筋设计与其它相关设计领域进行协同的趋势，实现工程数据的共享。 三维计算机配筋建模相对于二维模式下的配筋设计，本身会包含更多的交互内容，而实际的设计项目中，钢筋组成千上万，交互量就更显庞大，因此，找到一种有效的交互方法，能很好的提高配筋设计人员的工作效率。现有的三维混凝土结构配筋设计软件，没有形成逻辑清晰的交互流程结构，往往将所有设计内容同时呈现给设计人员，不区分设计的先后顺序，不对设计项进行合理的功能性分块，整个交互缺乏条理性；同时，设计结果只有在全部或大部分设计过程完成并由设计人员确定后才会更新，过程中的设计动作没有在对应的三维模型上即时的得到反馈，设计人员无法根据三维模型的变化实时的判断单个设计动作的正确性和合理性；另外，对于特殊形状的钢筋，大多没有提供有效的、灵活的和完备的方式对其进行配置；最后，交互过程中存在频繁的对构件上几何的拾取操作，当目标几何被其它面遮挡而无法拾取到时，往往通过旋转视图的方式处理，不但容易打断当前的设计思路，对于大构件模型、复杂构件模型，旋转视图的操作本身就极为不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有三维混凝土结构配筋设计软件在交互方面存在的不足，提供一种逻辑清晰简洁、友好性强、灵活性及完备性较好的三维混凝土结构配筋交互方法。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是这样的，包括以下步骤I)构造主配筋截面选定主配筋构件，定义切割平面对其进行切割，形成主配筋截面；选定主配筋构件后，在主配筋构件的中部构造一个法向为(0，0，1)的默认切割平面，该切割平面以黑色的矩形平面示意。以切割平面对主配筋构件进行切割，得到的截面作为主配筋截面，主配筋截面只表示为轮廓线，轮廓线以白色虚线显示。如果默认的主配筋截面不满足设计的需要，则可以选择构件上的一条直线边并以其方向或选择构件上的一个平表面并以其法向作为新的切割平面的法向，还可以拖动切割平面以更改切割位置，主配筋截面随切割平面的变化实时更新。2)扩展辅助配筋截面当主配筋截面不能满足设计的需要时，另选定一个或多个辅助配筋构件，用已经定义的切割平面对它们进行切割，形成一个或多个辅助配筋截面。主配筋截面与辅助配筋截面共同组成了完整的配筋截面；在选择辅助配筋构件时，如果需要选择多个，则须按住Ctrl键进行选择。辅助配筋截面与主配筋截面的表示方式一样，通过白色虚线的轮廓线显示；新的钢筋组被创建后，其对应的基本信息同时被初始化为默认值，其中，以未被所属构件下的其它钢筋组占用的最小的正整数作为新钢筋组的默认编号 3)创建钢筋组创建新的钢筋组，该钢筋组归属步骤I)中选定的主配筋构件，系统初始化新钢筋组的基本信息，基本信息包括编号、作用类型、材料、直径等，如自动为其分配在所属构件下的编号；钢筋组为配筋设计的基本单元，钢筋组在所属构件下有唯一的编号，同一钢筋组下的所有钢筋具有统一的作用类型、构件类型、材料、直径、备注等，所有这些属性连同编号一起作为钢筋组的基本信息；4)设置钢筋组基本信息对钢筋组基本信息中各个属性的初始值进行确认，按设计要求进行相应的修改和调整；5)创建子钢筋组一个钢筋组下可包含多个形状不同的子钢筋组，而同一个子钢筋组下的钢筋的形状是相同或相似的。此步骤在步骤3)生成的钢筋组下，创建一个新的子钢筋组；所述的子钢筋组为钢筋造型的最小单元，同一子钢筋组下的所有钢筋形状相同或相似，一个钢筋组下可有多个子钢筋组；所述的子钢筋组下的钢筋的筋面法向，即钢筋的中心线所处或所确定的平面的法向，为步骤I)中构造的主配筋截面的法向；6)对子钢筋组的主体部分进行草图造型钢筋的主体部分是指除去两端的锚固和弯钩之后剩下的部分。此步骤在构造好的配筋截面上，通过两种方式对子钢筋组主体部分的各个段进行造型，一种是拾取配筋截面的边作为约束几何，对应的钢筋段与该截面边平行，另一种是添加自由段，通过相关的参数对其进行约束定义；所述的通过添加自由段构造子钢筋组主体段的方式，提供两种自由段的形式直段和圆弧段；所述的通过拾取配筋截面的边作为约束几何构造子钢筋组主体段的方式，除了通过截面边的约束使主体段与该截面边平行外，还需设定相关的参数，包括以下几个(I)长度，即主体段的长度；(2)导向，导向有正向和反向两个取值，默认值为正向；若为第一个主体段，则任取一个与截面边平行的向量，依次检查其x、y、z分量值，当前分量值为0时，继续检查下一个分量值，当前分量值为正数时，停止检查且不做任何处理，当前分量值为负数时，将该分量取绝对值并停止检查，处理后的向量所确定的方向即为主体段的正向。正向的反方向即为反向。不然，若前一个主体段通过拾取配筋截面的边作为约束几何构造，则转向前一主体段的约束截面边对应的构件表面的内方向一侧即为正向，若前一个主体段通过添加直段的方式构造，则转向配筋截面的法向与前一主体段的走向叉乘所得方向一侧即为正向，若前一个主体段通过添加圆弧段的方式构造，则当前主体段只能沿圆弧段末端切线延伸方向，当前主体段的导向固定为正向。(3)参考缘，参考缘有内缘、中心线、外缘三个取值，如果所属钢筋组的作用类型为箍筋或拉筋，则参考缘的默认值为内缘，否则为外缘。参考缘确定钢筋与约束截面边所对应构件表面的距离的度量基准缘面，与约束截 面边所对应构件表面平行的平面可以从两侧与钢筋段相切，沿对应构件表面外方向一侧的相切面即为外缘面，另一侧的相切面即为内缘面；其中，约束截面边所对应的构件表面即为与步骤(I)中确定的切割平面相交形成该约束截面边的构件表面。(4)距离值，钢筋段的参考缘与约束截面边对应的构件表面之间的距离，距离值的默认值为1，结合距离单位的默认值为保护层厚度，即默认的距离为I倍的保护层厚度。(5)距离单位，距离单位有mm和保护层厚度两个取值，距离单位的默认值为保护层厚度。(6)保护层厚度，保护层厚度是构件表面向内保留的一段距离，该距离内一般不宜布置钢筋，以保护钢筋不受外部环境的破坏。构件的每个表面都对应一个保护层厚度，修改该值则以该表面作为约束几何的的对象都可能受影响。当一个构件表面第一次被选取作为约束几何时，其默认的保护层厚度为50mm。同时，本步骤中，所述的子钢筋组的主体部分，其第一个主体段不能为圆弧段，SP第一个主体段或者通过拾取配筋截面的边作为约束几何构造，此时，其走向，即从首端到末端的方向，可通过约束截面边及相关参数确定；或者通过添加直段的方式构造，此时，需要设置其走向，默认的走向为依次检查(1，0，0)，(0,1,0), (0,0,1)三个向量，找到与主配筋截面法向不平行的第一个，然后将该向量投影到配筋截面上所得的向量；同时，最后一个主体段也不能为圆弧段。进一步地，所述的子钢筋组的主体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何文钦，龚兆鹏，熊胜华，何涛，赵志强，陈振民，卢永昌，朱利翔，高月珍，陈继丹，杨锡鎏，赵宏坚，李宣文，
申请(专利权)人：中交第四航务工程勘察设计院有限公司，北京中科辅龙科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：