一种基于BIM的钢结构厂房预拼装方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107273607A(43)申请公布日2017.10.20(21)申请号201710441104.X(22)申请日2017.06.13(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人刘占省韩泽斌赵雪锋王竞超张维廉(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人沈波(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种基于BIM的钢结构厂房预拼装方法(57)摘要本发明公开了一种基于BIM的钢结构厂房预拼装方法，包括以下步骤：按照规范设计并建立设计构件专项族库；导出钢结构构件加工图，对加工图进行编号，加工生产；对已加工完成的所有构件进行三维扫描，获取点云数据，依据点云数据建立加工构件族库；将设计构件族库与加工构件族库进行拟合，得出加工构件实体误差，对超出允许误差的构件进行返厂加工；根据满足误差的加工构件族库在TEKLA中模拟进行整体预拼装，得到关键点坐标；施工现场进行实体构件安装，实时监测关键点坐标值，对超出误差范围的关键点及时调整。本发明解决了钢结构厂房实体预拼装难度大、费用高、工期长的问题。CN107273607ACN107273607A权利要求书1/1页1.一种基于BIM的钢结构厂房预拼装方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一，在TEKLA中间新建立钢结构构件，并建立钢结构构件的参数化专项族库，参数化专项族库包含钢结构构件的材质、规格、尺寸、标高、螺栓孔、螺纹参数化信息，通过修改参数化专项族库中的参数化信息来修改钢结构构件模型；步骤二，在TEKLA软件里将钢结构构件进行分类编号，导出各个钢结构构件的CAD详图，所述的CAD详图包括钢结构构件的尺寸、材质、规格、细部节点、数量信息，工厂依据CAD详图进行加工生产；步骤三，对加工生产完成的钢结构构件进行三维扫描，扫描完成后导入电脑得到各个钢结构构件的三维点云数据，将点云数据导入BIM软件TEKLA，依据点云数据建立加工构件专项族库，模型包含构件的材质、规格、尺寸、标高、螺栓孔、螺纹参数化信息，通过修改信息的参数来修改钢结构构件模型；步骤四，将设计构件族库与加工构件族库进行拟合，得出加工构件实体误差，对超出允许误差的构件进行返厂加工，直至所有的构件都满足要求；步骤五，根据满足误差的加工构件族库在TEKLA中模拟进行整体预拼装，拼装完成后，建立空间坐标系，选取构件之间连接节点的螺栓孔中心点为关键点，得到关键点的坐标值；连接节点为工字形双肢柱与钢架斜接头之间、工字形实腹钢梁与钢架斜接头之间等；步骤六，施工现场进行实体构件安装，在拼装每个构件之间节点连接位置时，拼装完成后对整体进行三维扫描，得到点云数据导入TEKLA后获取关键点的坐标值，并和步骤五得到的关键点坐标值对比，对超出误差范围的关键点在现场及时进行调整，完成钢结构实体安装。2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的钢结构厂房预拼装方法，其特征在于：选用Tekla软件进行钢结构厂房预拼装，能进行精细的钢结构细部设计，准确获取关键点的三维坐标，得到钢结构的预拼装误差。3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的钢结构厂房预拼装方法，其特征在于：采用三维扫描仪扫描加工构件，获取钢结构构件的点云数据，以提高依据三维点云数据建立的构件模型精度，减小测量误差对拼装误差的影响。2CN107273607A说明书1/3页一种基于BIM的钢结构厂房预拼装方法技术领域[0001]本发明涉及钢结构预拼装领域，具体涉及一种基于BIM的钢结构厂房预拼装方法。背景技术[0002]钢结构预拼装是将分段制造的超长度、大跨度的柱、梁、桁架、支撑和多层钢框架结构，特别是用高强度螺栓连接的大型钢结构、分块制造和供货的壳体结构等，在出厂前进行平立面整体组装是控制质量、保证构件顺利进行安装的有效措施。[0003]构件预拼装要有较宽阔平整的场地，较大的起重设备，高于12m以上的作业空间和根据预拼装构件类型所设置的台架。预拼装台架应设置基础，台架上表面要平整，保持在同一水平面上，台面高度应方便操作。台架梁用大型工字钢制作，设置间距需满足拼装构件侧向刚度。构件应在自由状态下拼装，连接螺栓应能顺利穿入孔内。预拼装方法分为整体预拼装、分段预拼装和分层预拼装。[0004]预拼装需要运用与现场施工几乎相同的机械设备、足够大的场地、足够的人工和工时，成本很高，占到钢构件制造总成本的10-25％。即使有时不得不采用折中的平装方案来代替立体预拼装方案，效果不尽人意而难度和成本同样很大。[0005]建筑信息模型BIM(BuildingInformationModeling)，是当前建筑领域工业化研究的新热点问