BIM技能-参数化技术在装配式叠合楼板的应用

以下文章来源于：工程BIM学习

【摘要】：

在结构计算分析完成之后，进行施工图和加工图绘制时，目前主要还是依靠人力来进行叠合楼板的拆分和编号等工作，在拆分过程中，可能会造成一些诸如编号跳跃性大、拆分后的板块不均匀等情况，同时这些繁琐的工作占用了设计师较多时间，没有时间去做更重要的设计工作。为了提高拆分的效率和准确性，将参数化技术引入进行部分的研究与应用。

【关键词】：装配式、叠合楼板、参数化

0引言

参数化技术的应用越来越广泛，但是好多人都误以为参数化就是做异形的、奇奇怪怪的、幕墙的、建筑方案的，其实这些都只是它的一个应用范围，并不是全部，也不符合它的理念，为了更好的结合装配式发挥其作用，现用参数化的方式完成一遍对叠合楼板的拆分、编号、统计的应用，对比传统方式，挖掘其在装配式建筑方面的应用价值，本次使用参数化完成的部分有：

①单向板双向板判别

②板块均匀拆分

③拆分边尺寸标注

④板块分区域编号

⑤拆分完板块面积和重量标注

⑥拆分完板块上建筑墙体荷载统计

其中①②③属于拆分板块、③属于编号板块、⑤⑥属于统计板块

2工程概况

花都区工业大道南三地块一期项目位于广州市黄埔区开源大道以北，玉岩路以西。居住建筑配套工程，总用地面积25204 m²，总建筑面积84738.6500m²，其中地上 61041.82m²，地下 23696.83 m²，地上33层，地下2层。

3叠合楼板拆分编号参数化技术应用

3.1单向板双向板判断

在装配式建筑中，单双向板的判断十分重要^[1]，影响到后续的板缝、配筋、安装等等，故准确判断单双向板是一件很重要的事。现依据《混凝土结构设计规范》9.1.1条进行单双向板的判断，对于正常的四边形板，只要得知两个方向两个尺寸即可很容易判断，对于各个方向不同的，则由程序算出一个外包矩形，对其进行判断，如下图，绿色部分是板块，蓝色区域是外包矩形，用外包矩形的尺寸进行判断，从此次的应用来看，判断没有出现错误。

模板方向判断

3.2板块均匀拆分

在完成拆分逻辑后，提取板的轮廓线之后，对C1C2栋一层叠合楼板共36块进行拆分，一分钟之内完成拆分。拆分显示每个板块在设定误差范围内的所有均匀拆分方法，并把拆分完的板块轮廓线画出来，同时新建一个图层放置拆分方案文字，后续选择好拆分方法后，删除该图层或者设置成非打印图层，即可不在最后加工图中显示，效果如下：

拆分效果

3.3拆分边尺寸标注

此部分的工作在单双向板判断过程中同时完成，主要目的是完成部分尺寸标注，同时也可对拆分完的板块进行检查，该尺寸标注也是用一个新建图层进行管理，方便进行批量操作。

拆分边尺寸标注

3.4拆分完板块按区域编号

主要依据人一般的阅读习惯进行区域划分，使得在每个区域的编号连续，不会产生跳跃性。只需要对每个区域进行框选或点选，即可完成对该区域的编号，选择下一个区域编号时，会根据上一个区域最后一块编号进行叠加，例如区域1有拆分完之后有7块，编号到C1C2-PCB-7，则选择好的区域2将会自动从C1C2-PCB-8开始编号，以此类推。

3.5拆分后的板块面积和重量标注

依据《建筑结构荷载规范》附录A，选取混凝土的容重为25KN/m³，进行重量统计。统计板块面积，方便后续进行装配预制率的计算等工作。有了板的轮廓线和板厚，即可快速完成标注，此处的面积重量标注还是用一个新图层进行管理^[2]。

板块面积和重量标注

3.6拆分后的板块上建筑墙体荷载统计

利用板块轮廓线和三维建筑墙体，即可快速抽取板块上的建筑墙体体积，容重依据《建筑结构荷载规范》附录A或者设计院统一技术措施确定，即可快速折算出板块上的墙体面荷载，如下：

板轮廓线挤出实体与三维建筑墙求交集

循环计算交集得到的板上墙体面荷载

4.应用总结

4.1应用优势

使用参数化的方式拆分，大大提高了工作效率，同时使得拆分的板块很均匀，显示了在一定尺寸范围一定误差之内的所有拆分方案，其中有些可能单靠人不是那么容易想到。拆分、编号、统计这些都是比较繁琐的工作，能够完成参数化的部分，效率都能得到明显提高，以下是两张对比曲线图，曲线代表参数化方式，直线代表传统方式：第一次使用参数化拆分时，图中oa阶段是观察规律形成逻辑和调试阶段，这个阶段的产出为0，逻辑形成后由电脑完成，可快速产出。在测试完成后，第二次遇到别的项目，则没有oa阶段了，曲线可直接挪到原点，直接使用，效率很高。

逻辑形成之前效率对比图

逻辑形成之后效率对比图

4.2应用缺点

考虑到大部分实际情况都是板边有支承，故只抽取了板的轮廓线，未关联板的支座情况，在拆分时，默认所有板都是四边支承，对于对边支承、悬挑这类明显属于单向板的，可能会判断出错。后续中如果确实有需要判别的，可以将梁等支座图元载入，用板的各条边去跟周边的支座图元进行碰撞，从而达到判断的需求。

4.3应用思考

此次的应用拆成了拆分、编号、统计三个板块，并没有选择合并到一起进行一次性生成，原因是结构设计是一项非常严谨的工作，我希望每次由程序生成之后，由人去校核检查一遍，没发现问题再进行下一步的操作。跟传统方式比起来，人既需要绘图又需要检查，而参数化方式，人只做部分操作和检查即可，节约的时间可以去做更重要的设计工作。现阶段工程软件越来越成熟，可以多与设计或施工结合，挑取用bim或者参数化实现明显有优势的部分，进行应用，提高准确性和效率，以便有更多的时间去提高设计水准。

参考文献：[1]谢忠良,徐羿,张群力,方波,龚聪.BIM参数化技术在杭州亚运会曲棍球场罩棚结构设计中的应用[J/OL].土木建筑工程信息技术

[2]张计磊,戚恒昊.BIM参数化技术在异形建筑中的应用[J].江苏建材,2019(S1):52-54.

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