一种基于BIM技术的钢筋翻样方法与流程

本发明涉及建筑施工，具体涉及一种基于bim技术的钢筋翻样方法。

背景技术：

钢筋翻样是指在施工过程中，根据图纸详细列出钢筋混凝土结构中钢筋构件的规格、形状、尺寸、数量、重量等内容，以形成钢筋构件下料单，方便钢筋工按料单进行钢筋构件制作和绑扎安装的有效依据。总体来说是把建筑施工图纸和结构图纸中各种各样的钢筋样式、规格、尺寸以及所在位置，按照国家设计施工规范的要求，详细的拉出清单，画出钢筋加工图，作为作业班组进行生产制作装配的依据。

随着我国建筑业突飞猛进的发展，建筑用钢量大幅度提升，特别是大型异形建筑大量涌现，因此钢筋管理工作上也有了新的需求。

传统的钢筋翻样主要以手工和计算器的方式进行钢筋翻样。传统的钢筋翻样存在以下问题：

1、传统钢筋翻样通过对二维图纸进行大量计算，速度慢，效率低下；

2、手工计算汇总量大，容易出错；

3、复杂构件无法手工钢筋翻样，因此造成工程进度的延误；

4、二维图纸反映钢筋参数不全面，技术交底效果比较差，技术人员不能完成理解图纸所反映的内容，技术交底时无法掌握钢筋翻样时的重点和难点；

5、传统钢筋翻样只能顾及单根钢筋自身的情况，无法考虑整个项目用钢情况，会造成钢筋的损耗率较高；

基于以上诸多原因，随着建筑行业的高速发展，急需新的钢筋翻样技术解决这些问题，助力建筑业蓬勃发展。

技术实现要素：

本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：一种基于bim技术的钢筋翻样方法，包括以下步骤：

s1：接收并检查设计图纸：接收来自设计单位的设计图纸，所述设计图纸包括结构设计说明、结构施工图；所述结构设计说明和结构施工图包含钢筋参数和钢筋环境信息；按照钢筋标准图集和施工规范检查结构设计说明、结构施工图上的钢筋参数和钢筋所处环境信息；

s2：根据接收并检查后的设计图纸建立bim三维模型：根据钢筋参数和钢筋环境信息，用bim软件建立构件和钢筋的bim三维模型；

s3：在bim三维模型中优化钢筋设置：所述钢筋优化设置包括钢筋参数优化和钢筋环境信息优化；

s4：用bim三维模型进行技术交底：所述技术交底的内容包括钢筋参数和钢筋环境信息；

s5：用bim三维模型导出钢筋参数；

s6：按照步骤s5所导出的钢筋参数加工钢筋。

其中，钢筋翻样是指在施工过程中，根据图纸详细列出钢筋混凝土结构中钢筋构件的规格、形状、尺寸、数量、重量等内容，以形成钢筋构件下料单，方便钢筋工按料单进行钢筋构件制作和绑扎安装的有效依据。总体来说是把建筑施工图纸和结构图纸中各种各样的钢筋样式、规格、尺寸以及所在位置，按照国家设计施工规范的要求，详细的拉出清单，画出钢筋加工图，作为作业班组进行生产制作装配的依据。

建筑信息模型(buildinginformationmodeling，简称bim)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，通过三维建筑模型，实现工程监理、物业管理、设备管理、数字化加工、工程化管理等功能。

其中，基础构件类型包括独立基础、条形基础、桩基础；柱构件类型包括框架柱、框支柱、构造柱；梁构件类型包括框架梁、框支梁、屋面梁。

所述钢筋标准图集，包括《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)(g101-1)》、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土板式楼梯)(g101-2)》、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(独立基础、条形基础、筏形基础及桩基承台)(g101-3)》等图集。

其中，所述bim软件包括revit软件和bentley软件。

优选的，所述钢筋参数包括钢筋等级、钢筋直径、钢筋长度、钢筋数量、钢筋排布层数、钢筋间距、钢筋搭接方式、钢筋搭接率、钢筋弯曲半径、钢筋弯钩长度。

优选的，所述钢筋环境信息包括建筑环境等级、抗震等级、构件类型、钢筋保护层厚度、钢筋锚固长度、钢筋操作空间、钢筋使用部位。

优选的，步骤s2所述的用bim软件建立构件和钢筋的bim三维模型，包括以下步骤：

s21:用bim软件建立构件的bim三维模型；

s22:用bim软件建立构件中钢筋的bim三维模型。

其中，建立构件bim三维模型还包括导图建立构件bim三维模型的方法。

优选的，步骤s21所述建立构件的bim三维模型，包括以下步骤：

s211:将构件按照高度、厚度、长度、坡度、截面尺寸、材质、强度等级，自定义构件；

s212：按照设计图纸的要求将构件设置在bim三维模型中。

优选的，步骤s22所述建立钢筋的bim三维模型：包括：手工建立钢筋的bim三维模型和导图建立钢筋的bim三维模型中任意一种方法。

优选的，所述手工建立钢筋的bim三维模型包括以下步骤：

s2211：自定义钢筋参数：根据钢筋等级、钢筋直径、钢筋搭接方式、使用部位定义钢筋参数；

s2212：在模型中布置钢筋：按照设计图纸的要求，将钢筋参数布置在bim三维模型中。

优选的，所述导图建立钢筋的bim三维模型包括以下步骤：

s2221：采用bim软件在设计图纸中自动识别钢筋参数；

s2222：将图纸中钢筋参数导入bim三维模型中。

其中，在步骤s2所述bim三维模型建立后，可依据设计图纸检查构件和钢筋bim三维模型，若检查无误进入步骤s3。

优选的，步骤s3所述钢筋优化包括：

当平直段钢筋过密时：调整钢筋的排布层数、钢筋直径、钢筋长度、钢筋数量；

当节点处钢筋过密时：调整钢筋直径、钢筋搭接方式、钢筋搭接位置；

当搭接位置过于集中时：调整钢筋的搭接位置或者搭接方式。

优选的，步骤s6所述钢筋加工的方法包括：

s61：钢筋调直：将钢筋进行调直，并达到钢筋加工规范要求；

s62：钢筋切割：按照钢筋加工图纸中钢筋的长度和搭接方式进行切割；

s63：钢筋弯曲：按照钢筋加工图纸中的要求，对箍筋和钢筋端部进行弯曲。

其中，钢筋加工方法还包括钢筋接头处理和钢筋绑扎。

本发明带来的有益效果为：本发明的钢筋翻样方法，可以完全按照建筑工程实际情况进行三维建模，能够在计算机中快速运算，大大提高钢筋翻样的效率；建筑体系复杂，构件种类多样，个别地方出现调整，整体汇总自动完成调整，不容易出错；本发明最大的优势是可以通过bim三维模型进行复杂钢筋翻样和优化调整，可以在施工前完成优化，不影响施工进度；通过bim三维模型的三维视角进行技术交底，可以直观的反映钢筋加工的难点和重点，提高钢筋加工的准确度；通过计算机强大的计算能力，可以统筹整个项目的用钢情况，进行钢筋搭接的调整，节约用钢量。通过实施该发明，可以提高工作效率，节约钢材，具有良好的社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明一种基于bim技术的钢筋翻样方法流程示意图；

图2是本发明实施例中建立构件平面视角示意图；

图3是本发明实施例中建立构件bim三维模型示意图；

图4是本发明实施例中配置bim三维模型钢筋参数示意图；

图5是本发明实施例中检查钢筋bim三维模型示意图；

图6是本发明实施例中优化后钢筋bim三维模型示意图；

图7是本发明实施例中提取钢筋参数菜单选择示意图；

图8是本发明实施例中钢筋明细表示意图。

具体实施方式

以下结合具体附图1-8对本发明作进一步的说明。

如图1-8所示，提供一种基于bim技术的钢筋翻样方法，包括以下步骤：

s1：接收并检查设计图纸：接收来自设计单位的设计图纸，所述设计图纸包括结构设计说明、结构施工图；所述结构设计说明和结构施工图包含钢筋参数和钢筋环境信息；按照钢筋标准图集和施工规范检查结构设计说明、结构施工图上的钢筋参数和钢筋所处环境信息。

s2：根据接收并检查后的设计图纸建立bim三维模型：根据钢筋等级、钢筋直径、钢筋长度、钢筋数量、钢筋排布层数、钢筋间距、钢筋搭接方式、钢筋搭接率、钢筋弯曲半径、钢筋弯钩长度和建筑环境等级、抗震等级、构件类型、钢筋保护层厚度、钢筋锚固长度、钢筋操作空间、使用部位，用bim软件建立构件和钢筋的bim三维模型；

用revit软件建立构件的bim三维模型，(见图2)；

用三维视角检查构件的bim三维模型，(见图3)；

在revit软件用手工建立构件中钢筋的bim三维模型，(见图4)。

s3：在bim三维模型中优化钢筋设置：钢筋优化设置包括钢筋直径调整、钢筋排布层数调整、钢筋调整，(见图5和图6)。

s4：用bim三维模型进行技术交底：所述技术交底的内容包括钢筋参数和钢筋环境信息。

s5：用bim三维模型导出钢筋参数，(见图7)，钢筋参数包括：钢筋等级、钢筋直径、钢筋长度、钢筋搭接位置、钢筋搭接方式、钢筋使用部位；

还包括导出钢筋明细表，(见图8)，钢筋明细表包括钢筋直径、钢筋长度、钢筋数量、钢筋长度、重量。

s6：按照步骤s5所导出的钢筋参数加工钢筋，包括：

s61：钢筋调直：将钢筋进行调直，并达到钢筋加工规范要求；

s62：钢筋切割：按照钢筋加工图纸中钢筋的长度和搭接方式进行切割；

s63：钢筋弯曲：按照钢筋加工图纸中的要求，对箍筋和钢筋端部进行弯曲。

如图2所示，为步骤s2下revit软件中建立构件平面视角示意图，可以反映构件的外形尺寸、钢筋保护层厚度；该图为平面视角，在软件中可以自由调整，查看立面视角。构件包括柱10和梁20，柱10截面尺寸为300mm*450mm，梁20与柱10相交，梁20的荷载传递给柱10。如图3所示，为步骤s2下在revit软件查看构件bim三维模型示意图，在软件中可以自由转动模型，可以从各个角度直观的观察到三维模型。从三维视角查看柱10和梁20的外观状态。

如图4所示，为步骤s2下在构件的bim三维模型中自定义钢筋参数示意图，可以在软件中定义主筋和箍筋并可以建立钢筋的bim三维模型。在软件中，可以在箍筋类型库中选择匹配的箍筋形式，例如图4圈内所显示的钢筋形状01、钢筋形状35、钢筋形状50。在图中反映箍筋的钢筋等级为hpb300，箍筋弯钩的弯曲角度为90度。每根钢筋的长度在图中均有反映，其中总钢筋长度为7392.4mm。

如图5所示，为检查钢筋bim三维模型示意图，可以观察钢筋bim三维模型中的配筋情况，是否存在钢筋配置过密，导致没有合理的操作空间，钢筋配置明显太少，无法承受相应的荷载，都可以直观的观察出来。柱10包括柱主筋11，梁20包括梁主筋(图无示)和梁箍筋21。在梁20中有梁箍筋21，其中梁箍筋为φ8@50，φ8@50为直径为8mm的一级钢，间距为50mm；一共5根箍筋，因箍筋间距过密，箍筋间距小于规范中梁箍筋间距的最小值，属于钢材浪费，需进行钢筋优化。在柱10中，可以观察到只有柱主筋11，其中柱主筋11为为4根直径为28mm的三级钢，柱箍筋布置时有遗漏，需要优化。

如图6所示，为步骤s3钢筋优化后三维模型示意图，在软件中可以查看优化后的bim三位模型示意图。柱10包括柱主筋11和柱箍筋12，梁20包括梁主筋(图无示)和梁箍筋21。梁箍筋21已从5根优化成3根，梁箍筋由φ8@50优化为φ8@100，在满足规范梁箍筋最小间距的情况下优化钢筋间距，节约用钢量。柱10中原模型中优化后在柱主筋11的基础上增加了柱箍筋12配筋为φ10@80，为直径为10mm的一级钢，间距为80mm。

如图7所示，为步骤s5在revit软件菜单中选择圈内的“明细表”，可以导出钢筋明细表。

如图8所示，为步骤s5导出的钢筋明细表，钢筋明细表中包含总钢筋长度、数量、钢筋直径、钢筋长度，还可以包括钢筋等级、钢筋加工方式、钢筋搭接形式、钢筋使用部位、钢筋弯曲半径。

采用本发明的钢筋翻样方法可以提高效率，以往手工的计算方式可以完全被取代，该钢筋翻样方法结果非常准确、精度高，完全能够满足工程中的实际需要，可以有效减少因钢筋翻样造成错误而返工的情况。本发明对复杂建筑中的复杂节点处钢筋翻样的效果提升更为明显，可以以三维直观的形式查看钢筋施工完成后的效果，也可提前判断哪些钢筋没有操作空间，哪些钢筋需要调整和优化，这样可以为大型复杂工程提供有力的技术支撑，还能确保工程质量。采用三维可视化视角对技术交底管理有很大的帮助，让各方参与者在一个模型中明确各自的分工，把握施工过程中的重点和难点，提前进行专业预判，提高了各方协同工作的效率。本发明既能体现钢筋翻样中每根钢筋的状态，又能统筹整个项目用钢情况，可以调整和优化钢筋搭接长度和搭接位置，在保证工程质量的前提下节约了钢材。使用本发明对工程项目的实施，有着较好的社会价值和经济价值。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。