[發(fā)明專利]一種矩形結(jié)構(gòu)分區(qū)下料精細(xì)化排布方法

在審

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• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114065350A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂憬;賈璐;曾思智;任珂;曾賢慧;徐聲愷;劉宏偉;王晨風(fēng);吳世鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 江西中煤建設(shè)集團(tuán)有限公司;南昌大學(xué);贛州建筑工業(yè)化有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06Q10/04;G06Q50/08;G06F111/04;G06F111/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 王煥巧

本發(fā)明涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種矩形結(jié)構(gòu)分區(qū)下料精細(xì)化排布方法，其步驟主要包括創(chuàng)建目標(biāo)圖元，將矩形結(jié)構(gòu)劃分為多個(gè)區(qū)域；分析矩形結(jié)構(gòu)的參數(shù)信息，劃分矩形結(jié)構(gòu)的可參數(shù)化元素、非參數(shù)化元素與自適應(yīng)元素；明確矩形結(jié)構(gòu)的邊界約束條件；設(shè)計(jì)遞推排布算法；確定各區(qū)域的下料排布點(diǎn)位；將目標(biāo)族載入可視化編程平臺，運(yùn)行程序，完成矩形結(jié)構(gòu)的下料工作。本發(fā)明基于可視化編程平臺，利用計(jì)算機(jī)語言進(jìn)行編程，調(diào)用可視化編程平臺應(yīng)用接口的相應(yīng)函數(shù)，快速實(shí)現(xiàn)矩形結(jié)構(gòu)的規(guī)范化下料，用于精確指導(dǎo)現(xiàn)場施工。本發(fā)明可以顯著提高材料使用率和施工現(xiàn)場下料效率，有利工廠批量化加工備料和施工現(xiàn)場精細(xì)化管理，推動建筑業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于BIM技術(shù)，通過自動化排布方法，實(shí)現(xiàn)矩形結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的分區(qū)域下料。

背景技術(shù)

建筑信息模型(Building Information Modeling)是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。它具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性，可出圖性五大特性特點(diǎn)。

基礎(chǔ)模型的創(chuàng)建是BIM技術(shù)的核心功能之一，基于BIM技術(shù)的三維模型創(chuàng)建，可顯著提高模型創(chuàng)建效率，有效節(jié)省成本、人力及時(shí)間。隨著BIM技術(shù)研究和應(yīng)用的不斷深入，BIM技術(shù)主流軟件與可視化編程工具的結(jié)合提供了全新的發(fā)展方向，優(yōu)化了BIM工作流程，實(shí)現(xiàn)了模型的批量、快速創(chuàng)建。

現(xiàn)階段的矩形結(jié)構(gòu)下料方法手工工作量大、工作流程繁瑣，返工次數(shù)多，下料方案不合理，材料浪費(fèi)嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種矩形結(jié)構(gòu)分區(qū)下料精細(xì)化排布方法，要解決現(xiàn)有下料規(guī)則不準(zhǔn)確，下料效率低，材料浪費(fèi)嚴(yán)重的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種矩形結(jié)構(gòu)分區(qū)下料精細(xì)化排布方法，包括以下步驟：

步驟一：基于公制常規(guī)模型創(chuàng)建目標(biāo)族，并設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)；

步驟二：創(chuàng)建矩形結(jié)構(gòu)模型，依據(jù)功能特性將其劃分為導(dǎo)墻區(qū)域、砌塊區(qū)域、墊磚區(qū)域、斜磚區(qū)域共四個(gè)區(qū)域。

步驟三：明確矩形結(jié)構(gòu)的邊界約束條件，矩形結(jié)構(gòu)的長度限制橫向磚塊、砌塊的數(shù)量以及第一塊磚和最后一塊磚的長度；矩形結(jié)構(gòu)的高度限制導(dǎo)墻區(qū)域、砌塊區(qū)域和墊磚區(qū)域的磚塊、砌塊排布層數(shù)以及斜磚區(qū)域的磚塊傾斜角度。

步驟四：分析矩形結(jié)構(gòu)的參數(shù)信息，確定矩形結(jié)構(gòu)的可參數(shù)化元素、非參數(shù)化元素與自適應(yīng)元素。尺寸可變的元素稱為可參數(shù)化元素；將實(shí)際可變元素取允許范圍內(nèi)的某一數(shù)值，此類元素為非參數(shù)化元素；在滿足邊界約束條件、整數(shù)限制要求的前提下，由其他元素驅(qū)動變化的元素為自適應(yīng)元素。

步驟五：在滿足規(guī)范要求的情況下，設(shè)計(jì)遞推排布算法，輸入基于步驟四的相關(guān)元素信息，分別得到奇數(shù)行和偶數(shù)行的磚塊、砌塊排布數(shù)量及非標(biāo)磚尺寸；

步驟六：基于步驟五中的遞推排布算法，借助計(jì)算機(jī)語言進(jìn)行編程，調(diào)用可視化編程平臺應(yīng)用接口中的相關(guān)函數(shù)，確定各區(qū)域的下料排布點(diǎn)位；

步驟七：將目標(biāo)族載入可視化編程平臺，運(yùn)行程序，完成矩形結(jié)構(gòu)的下料工作。

所述步驟一中的模型由BIM主流軟件Revit所創(chuàng)建。

所述步驟六中的可視化編程平臺是內(nèi)嵌在BIM技術(shù)主流軟件Revit平臺的Dynamo。

所述步驟中的矩形結(jié)構(gòu)為無構(gòu)造柱、門窗洞的直行墻，下料規(guī)范依據(jù)國家建筑標(biāo)準(zhǔn)《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50203-2011、《砌體填充墻結(jié)構(gòu)構(gòu)造》12SG614、《砌體填充墻建筑構(gòu)造》12SJ105。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果：