一种基于BIM技术的砌体结构圈梁正向设计方法与流程

本发明涉及建筑设计及施工，尤其涉及一种基于bim技术的砌体结构圈梁正向设计方法。

背景技术：

1、随着建筑行业的蓬勃发展，建筑设计趋于标准化与流程化，在现有的建筑施工图中，砌体结构圈梁的设计仅是图纸上的一段文字说明，并未单独出具相关的砌体结构圈梁图纸，而是将潜在的设计问题遗留至现场施工阶段，存在以下不足之处：

2、（1）仅凭一段文字说明，现场作业人员无法直观地识别出砌体结构圈梁所在的空间位置，增加了施工过程中的不可预见性；（2）现场作业人员仍需结合施工经验，对二次砌体结构圈梁进行二次深化设计，导致人工成本的增加；（3）影响施工现场后续二次砌体排布深化设计的进度，造成工期的延误；（4）无法提前规避砌体结构圈梁与设备管道的碰撞，增加了返工的成本；因此亟需一种能够适用于实际施工现场施工的砌体结构圈梁正向设计方法，以满足实际施工需求，保证设计实施的可行性、提升项目效益。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于bim技术的砌体结构圈梁正向设计方法，能够有效减少大量的返工与管理成本、节约工期、避免材料浪费，提升项目效益。

2、本发明采用以下技术方案：

3、一种基于bim技术的砌体结构圈梁正向设计方法，包括以下步骤：1）、依据设计规范进行设计与模型建立：依据设计规范与建筑图纸在bim软件中设计并建立砌体结构圈梁模型；

4、2）、结合现场施工经验对模型进行调整：对建好的模型进行完善，达到符合现场施工的需求；

5、3）、模型碰撞检查：在bim软件中，将砌体结构圈梁模型与设备管道、梯梁等构件进行碰撞检查；

6、4）、优化砌体结构圈梁：对识别出的碰撞位置进行优化与调整；

7、5）、注释与着色：得到带有注释与着色的砌体结构圈梁的平面与立面；

8、6）、图纸生成与输出；

9、7）、成果交付。

10、优选地，所述的步骤1）在已有的土建、机电bim模型的基础上，基于设计规范《砌体结构设计规范[附条文说明]gb 50003-2011》中的7.1条，开始砌体结构圈梁的设计并建立模型，新建符合要求的砌体结构圈梁族类型，类型信息包含：名称、混凝土强度、宽度、长度、高度等；砌体结构圈梁的长度与砌体墙的长度一致，砌体结构圈梁宜连续地设在同一水平面上，并形成封闭状；当圈梁被门窗洞口截断时，应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁，砌体结构圈梁宽度宜随墙厚，砌体结构圈梁高度不应小于设计规范要求。

11、优选地，所述的步骤2）中具体调整步骤为：(21)、当圈梁与门窗洞顶过梁标高相近时，应与过梁合并设置，截面尺寸及配筋取水平系梁与过梁之大值；当圈梁被门窗洞口切断时，圈梁纵筋应铺入洞边构造柱中或在洞顶设置一道不小于被切断的圈梁断面和配筋的钢筋混凝土附加圈梁，其配筋尚应满足过梁的要求；当两圈梁高差500mm时圈梁也可沿洞口垂直拐弯与过梁连成框架；

12、(22)、当圈梁与结构柱、墙时采用植筋方式连接，植筋深度10d；

13、(23)、当相邻砌体墙无门窗及设备等预留洞口时，圈梁顶标高应调整一致；

14、(24)、填充墙高度大于4m（墙厚120mm时大于2.5m）时，在墙体半高处或门洞上皮设与柱连 接且沿全墙贯通的c25细石混凝土圈梁，墙体不砌至梁、板底时，墙顶必须设置一道通长圈梁，圈梁截面为：墙厚x240mm，内配4φ12，箍筋φ6@200。

15、(25)、电梯井周围应设置圈梁，具体位置及圈梁尺寸配筋做法详电梯施工图纸二次交底。

16、优选地，所述的步骤3）中，在bim软件中，采用软件自带的“碰撞检查”功能，将砌体结构圈梁模型与设备管道、梯梁等构件进行碰撞检查，即可得到包含所有碰撞部位的表格。

17、优选地，所述的步骤4）中，首先，土建专业按照步骤2）再次进行优化，最后，再由机电专业进行调整，若仍存在不可避免的碰撞处，按照以下方式进行优化：

18、（41）、土建专业对门窗洞口的位置进行调整或优化门窗洞口的大小、数量；

19、（42）、机电专业对设备管线的位置进行调整或者优化设备管线的尺寸。

20、优选地，所述的步骤5)中：在bim软件中，使用“注释”选项卡下的“全部注释”对所有砌体结构圈梁的顶标高进行一键注释，再使用“模型类别”面板下的“表面填充”统一调整砌体结构圈梁的表面着色，即可得到带有注释与着色的砌体结构圈梁平面，再对局部复杂部位采用“剖切面”功能生成“砌体结构圈梁立面详图”并进行注释。

21、优选地，所述的步骤6)中：在bim软件中，设置好项目所需的图框样式，将所有的砌体结构圈梁平面图各自放置在设置好的项目图框内，然后在平面上对复杂部位的砌体结构立面详图的进行注释索引符号；最后，一键将所有的砌体结构圈梁的平面图与立面详图进行输出，即可得到带有砌体结构圈梁标高注释与着色的平面图与复杂复位的砌体结构圈梁立面详图。

22、优选地，所述的步骤7)中：将最终图纸交付于现场对接人员，现场作业人员可按图施工。

23、与现有技术相比本发明的有益效果是：

24、1、本发明的设计方法适用范围广，适用性高；能够满足适用于民用建筑、农业建筑、工业建筑等众多砌体结构圈梁的正向设计。

25、2、本发明的设计方法易于识别；出具的正向设计图纸符合设计规范、表达直观、注释清晰、便于现场作业人员识图，提升识图效率100%。

26、3、本发明的设计方法能够提升工作效率、避免返工、避免工期延误；①、在bim软件中，进行过碰撞检查，提前排除了潜在的碰撞风险，为现场施工提供了有利的技术支撑，解决多角度、多专业难以发现的问题，节省图审时间80%；②、砌体结构圈梁一次完工率提升至100%；③、基于砌体结构圈梁图纸的准确性、完整性，不影响后续二次砌体排布深化设计的进度，从而避免造成工期的延误，提升工作效率30%。

27、4、本“方法”节约了大量的材料成本；①、将原本存在的错、漏、碰问题提前暴露，多余的、与梯梁等构件重叠的砌体结构圈梁可提前在模型中删除，节约材料10%；②、生成的砌体结构圈梁混凝土料单，精准把控砌体结构圈梁的混凝土用量，减少了材料的浪费5%，为限额领料提供了技术支撑。

技术特征：

1.一种基于bim技术的砌体结构圈梁正向设计方法，其特征在于：包括以下步骤：1）、依据设计规范进行设计与模型建立：依据设计规范与建筑图纸在bim软件中设计并建立砌体结构圈梁模型；

2.根据权利要求1所述的基于bim技术的砌体结构圈梁正向设计方法，其特征在于：所述的步骤1）在已有的土建、机电bim模型的基础上，基于设计规范《砌体结构设计规范[附条文说明]gb 50003-2011》中的7.1条，开始砌体结构圈梁的设计并建立模型。

3.根据权利要求1所述的基于bim技术的砌体结构圈梁正向设计方法，其特征在于：所述的步骤2）中具体调整方案为：

4.(25)、电梯井周围应设置圈梁，具体位置及圈梁尺寸配筋做法详电梯施工图纸二次交底。

5.根据权利要求1所述的基于bim技术的砌体结构圈梁正向设计方法，其特征在于：所述的步骤3）中，在bim软件中，采用软件自带的“碰撞检查”功能，将砌体结构圈梁模型与设备管道、梯梁等构件进行碰撞检查，即可得到包含所有碰撞部位的表格。

6.根据权利要求1所述的基于bim技术的砌体结构圈梁正向设计方法，其特征在于：所述的步骤4）中，首先，土建专业按照步骤2）再次进行优化，最后，再由机电专业进行调整，若仍存在不可避免的碰撞处，按照以下方式进行优化：

7.根据权利要求1所述的基于bim技术的砌体结构圈梁正向设计方法，其特征在于：所述的步骤5)中：在bim软件中，使用“注释”选项卡下的“全部注释”对所有砌体结构圈梁的顶标高进行一键注释，再使用“模型类别”面板下的“表面填充”统一调整砌体结构圈梁的表面着色，即可得到带有注释与着色的砌体结构圈梁平面，再对局部复杂部位采用“剖切面”功能生成“砌体结构圈梁立面详图”并进行注释。

8.根据权利要求1所述的基于bim技术的砌体结构圈梁正向设计方法，其特征在于：所述的步骤6)中：在bim软件中，设置好项目所需的图框样式，将所有的砌体结构圈梁平面图各自放置在设置好的项目图框内，然后在平面上对复杂部位的砌体结构立面详图的进行注释索引符号；最后，一键将所有的砌体结构圈梁的平面图与立面详图进行输出，即可得到带有砌体结构圈梁标高注释与着色的平面图与复杂复位的砌体结构圈梁立面详图。

9.根据权利要求1所述的基于bim技术的砌体结构圈梁正向设计方法，其特征在于：所述的步骤7)中：将最终图纸交付于现场对接人员，现场作业人员可按图施工。

技术总结
本发明涉及建筑设计及施工技术领域，公开了一种基于BIM技术的砌体结构圈梁正向设计方法，具体包括以下步骤，依据设计规范进行设计与建模、结合现场施工经验对模型进行调整、模型碰撞检查、优化砌体结构圈梁、注释与着色、图纸生成与输出及成果交付；本发明，能够有效减少大量的返工与管理成本、节约工期、避免材料浪费，提升项目效益。

技术研发人员：缪水清,白梅,汪冉,赵超杰,时伟超,张国帅,高攀岭,陈松,田文攀,宋海锋,谢闯
受保护的技术使用者：中建七局建筑装饰工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12