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建筑业,设计人员一直通过二维的建筑结构图传递该建筑物的三维结构信息。而审图、算量、施工等人员则不得不通过阅读二维结构图来理解、提取其中描述的三维结构信息。因而,造成了审图、算量、施工等工序人员至今仍依赖人工读图来获取信息的落后状态。要避免人工读图,必须在设计时直接生成完整的建筑物三维模型、并由此模型向审图、算量、施工等工序直接提供有关的三维数据。
本文介绍了基于特征参数的三维建筑结构积木式设计方法,包括构件模板特征参数的选取,三维建筑结构的积木式装配,以及基于上述方法的建筑算量软件VHEaLsyQS的设计思路和一些功能。
首先,通过分析柱、墙、梁、板建筑构件的特征,获得构件的设计参数,从而将设计参数归纳总结作为描述构件的特征参数。
其次,提出多方面简化设计描述的措施:(1)根据建筑物楼层结构的特点,将多层建筑以层的方式分隔开,集中公共参数,简化构件设计时的参数描述;(2)同层中构件按类顺序设计,有些构件参数可借助于环境中已有数据来确定;(3)经过多方面参数简化,确定构件模板的特征参数,并采用图表结合的方式表示构件模板,将构件的特征参数用表格的方式表示,将构件的截面信息和钢筋结构用图形的方式表示;(4)提供自定义模板的绘制,给用户提供自由设定模板的接口;(5)“一杆进洞”式快速输入技术的使用让参数设置变的更加快捷。
最后,将建筑物整体建模通过单层建模来实现、单层三维建模通过有序的平面布局来实现。根据建筑构件的纵向结构拉伸特点,提出基于二维布局的三维建筑结构积木式设计方法:在二维坐标系中按柱——墙——梁——板顺序,以搭积木的方式将构件组装起来,以楼层标高表作为第三维的描述形式,由系统自动组合三维坐标系,建立建筑物整体的三维模型。
建筑算量软件VHEasyQS能够快速准确地对建筑构件进行绘制,生成建筑物的三维模型,同时自动计算建筑物所用钢筋、混凝土及模板的量,生成基于平法标准的二维结构图及可以查询、打印计算结果等。