[發明專利]一種基于BIM的開合式仿生月牙金屬格柵施工方法

有效

• 申請號: 202210324402.1
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114704006B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 張海川;朱華澤;唐磊;李國明;郭浩;李冬翌
• 申請（專利權）人: 中國五冶集團有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;E04B2/88;G06F30/23
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉小彬

1.一種基于BIM的開合式仿生月牙金屬格柵施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、格柵結構尺寸設計；

步驟2、塔冠與中部可開合格柵設計；

步驟3、格柵開合裝置試驗；

步驟4、格柵支座設計；

步驟5、格柵外包裝飾層設計；

步驟6、格柵參數化下料；

步驟7、數字化加工制造與3D打印；

步驟8、BIM測量坐標系；

步驟9、BIM全站儀定位放線；

步驟10、三維激光掃描與格柵模型修正；

步驟11、格柵吊裝；

在所述步驟2中，在進行塔冠與中部可開合格柵設計時，采用Catia對格柵及開合液壓裝置進行設計，在Rhino中提取設計后的格柵定位法線，導入Catia中進行參數化格柵創建，并對需開合格柵進行液壓推拉桿設計，形成開合裝置模型與格柵模型；

將開合裝置模型與格柵模型導入ABAQUS進行恒載+風標準組合下的位移、風工況下的位移驗算，以及恒載+風基本組合下的強度驗算，查看理論狀態下的結構安全性；

在所述步驟3中，在進行格柵開合裝置試驗時，在ABAQUS驗算合格后，開展三部分開合裝置試驗，分別為開合格柵應力試驗、開合軸承方案比選、液壓桿推力調試，以保證開合節點與結構的安全；

在所述步驟4中，在進行格柵支座設計時，在Catia中結合設計后的格柵截面尺寸，將格柵連接節點設計為連接板+支座圓管+轉接矩管結構，同時對設計后的格柵支座進行受力驗算：支座圓管與主結構鋼管相貫焊接，通過ansys建立計算模型進行分析，確保支座圓管加載位置最大應力值，支座圓管與主結構鋼管相貫節點區域最大應力值，主結構鋼管節點區域強度滿足要求。

2.根據權利要求1所述的一種基于BIM的開合式仿生月牙金屬格柵施工方法，其特征在于，在所述步驟1中，在進行格柵結構尺寸設計時，將格柵截面矩通導入Midas進行結構計算，輸入恒載、活載、風壓、風吸、地震力標準值后，確保格柵桿件變形值與應力值小于材料允許值。

3.根據權利要求1所述的一種基于BIM的開合式仿生月牙金屬格柵施工方法，其特征在于，在所述步驟5中，在進行格柵外包裝飾層設計時，在Catia中將外包裝飾層設計為型材+鋁板+型材的三層緊密貼合結構，在所述步驟6中，在進行格柵參數化下料時，按照設計圖紙建立完整的格柵模型，使用格柵模型進行參數化下料，并出具格柵加工圖及現場安裝指導圖。

4.根據權利要求3所述的一種基于BIM的開合式仿生月牙金屬格柵施工方法，其特征在于，在所述步驟7中，在進行數字化加工制造與3D打印時，為了加快施工進度的同時保證格柵的加工質量，對格柵加工采用數字化加工制造方式；在Catia中將格柵進行分區編號，按分區編號導出格柵加工圖及料表、鋁合金型材加工圖及料表、格柵支座加工圖及料表；

將型材截面尺寸信息導入數控機床，自動雕刻出型材模具，再根據Catia提取的加工料表自動生產出型材直料，最后再按照Catia提取的每根型材弧度，完成型材拉彎加工。

5.根據權利要求1所述的一種基于BIM的開合式仿生月牙金屬格柵施工方法，其特征在于，在所述步驟8中，在進行BIM測量坐標系時，布置測量控制坐標系，將測量控制點坐標輸入格柵模型中，并將格柵模型中的正北方向調整至與控制坐標對應的正確位置，以保證格柵模型提取的坐標數據可在安裝測量時直接使用，同時還可保證三維激光掃描獲取的實體模型在導入軟件后，與格柵模型完全重合。

6.根據權利要求1所述的一種基于BIM的開合式仿生月牙金屬格柵施工方法，其特征在于，在所述步驟9中，在進行BIM全站儀定位放線時，直接在格柵模型中提取格柵支座定位坐標數據，將各格柵支座坐標輸出為excel文件并直接導入全站儀中進行測量放樣；通過BIM直接獲取測量各格柵支座坐標數據，能有效省略測量員的格柵支座坐標數據提取工作，還能避免人為操作出現放樣偏差。

7.根據權利要求1所述的一種基于BIM的開合式仿生月牙金屬格柵施工方法，其特征在于，在所述步驟10中，在進行三維激光掃描與格柵模型修正時，將鋼結構實體掃描模型導入Catia，將掃描模型與鋼結構標準模型進行對比，偏差大于10mm部位將按照掃描模型修正格柵支座位置與格柵弧長，以保證格柵下料準確性從而確保幕墻格柵順利施工；在所述步驟11中，在進行格柵吊裝時，采用塔吊或汽車吊整體從下至上，同一平面從內至外進行吊裝。