一种钢框架结构智能设计系统智能绘图模块的制作方法

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本发明涉及框架结构智能设计系统技术领域，特别是涉及一种钢框架结构智能设计系统智能绘图模块。


背景技术：

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目前，针对钢框架结构，尚没有一款专有软件进行钢框架结构的绘图工作。在常规的钢框架结构绘图工作中，设计师一般是通过cad软件进行人工绘图，工作比较枯燥繁杂，设计图纸质量也根据设计师自身经验和设计水平的不同参差不齐。
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在近期的钢框架结构设计中，设计师逐渐采用midas、staad.pro、ansys、sap2000、abaqus大型有限元计算软件进行钢框架结构的建模和计算工作。这些软件本身有一定的绘图功能，但因为这些软件本身功能主要侧重于结构的有限元计算，其图纸绘制功能仍有不少缺点。另外，钢框架结构由于自身结构形状的特点，这些大型有限元软件自身的绘图功能也尚没有人针对钢框架结构进行专门开发，这些软件自身绘制的图纸质量一般情况下需设计师进行人工编辑后才能使用，使用起来不是特别快捷。
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综上所述，根据目前钢框架结构图纸绘制现状，钢框架结构设计图纸绘制普遍存在以下问题。
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1、目前有限元计算软件自身的图纸绘制功能仍需设计师进行大量的设计、筛选、编辑等人工工作，设计效率和设计质量不太理想。
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2、钢框架结构节点图没有形成标准化，设计效率较低。
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3、钢框架结构材料表准确性较差。
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4、图纸绘制工作借用钢框架结构自身绘图功能，设计效率较低，设计智能性较差。
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5、传统的采用大型有限元自身绘图功能进行绘图时，仍需设计师进行节点设计方能进行有关图纸绘制，图纸绘制的往往是工厂加工图，设计效率较差。而实际的工程设计图纸和工厂制作图纸要求不同，有限元实际绘图功能和工程实际有脱节。


技术实现要素：

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为此，本发明根据钢框架结构具有一定规则的特点，我们开发了钢框架结构智能优化设计系统，并对钢框架结构智能优化设计系统中的智能绘图模块进行了相关开发和实现。
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在钢框架结构智能绘图模块中，我们利用大型有限元软件自身绘图的功能基础上进行了二次开发，针对钢框架结构开发了智能绘图模块，实现了模型计算完毕即可自动绘制工程施工图纸的功能。在智能绘图模块中，我们总结了钢框架结构在实际工程图纸绘制中的要求和图纸绘制的一些经验，并把这些要求和经验内嵌在了智能绘图模块中，实现了结构模型计算完毕即可自动图纸绘制的效果，这些自动绘制的图纸，可用性强，省却了设计师大量的图纸绘制和图纸编辑的工作量，大幅提升了设计效率。
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针对钢框架结构，其工程施工图纸绘制我们将其分为设计说明智能绘制、结构平
面图、钢框架轴线立面图、典型节点图、材料表五大部分。其中设计说明智能绘制是将智能建模模块中的工程信息内容自动传递到智能绘图模块中的设计说明有关开放参数中从而形成钢框架结构工程图纸的设计说明部分内容。结构平面图、钢框架轴线立面图则是内嵌图纸定制绘制功能，根据智能建模模块中钢框架结构的各种钢框架结构类型，内嵌了需要选取绘制的内容，根据内嵌的模板，钢框架结构模型在计算完毕后，在智能绘图模块种就自动根据模型信息进行了此部分的图纸绘制工作。钢框架轴线立面图是钢框架结构每个轴线所处平面的立面图纸。结构面平面图则是钢框架结构每个结构层平面均要绘制的图纸。这些定制绘制的图纸，主要采用单线图绘制，从而达到图纸美观简洁的目的。定制绘制的图纸中，标注各个构件的杆件号和规格型号。定制绘制图纸中杆件的杆件号和规格型号同时在材料表中体现。
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在智能绘图模块中，我们提前开发并输入了钢框架结构的典型节点库，此节点库涵盖了各种类型钢框架结构典型节点。通过此典型节点库，智能绘图模块会根据钢框架结构的类型自动选取节点库中的典型节点，从而形成实际工程的钢框架结构的典型节点。因为钢框架结构具有类似性的特点，节点库中的各类典型参数化节点，已提前对各类节点进行了标准参数化设计，通过节点库智能选取，则无需进行详细节点的设计工作。
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钢框架结构工程施工图纸，不但要包含设计说明、平面图、立面图，还要包含材料表。在智能绘图模块中，钢框架结构的材料表内容通过智能后处理模块计算结果信息自动传递到材料表中，材料表包含结构构件序号、结构构件规格型号、长度、数量、容重、总重等信息内容，且材料表中的构件序号和构件规格型号同图纸中的内容互联互动，当修改材料表或图纸中的构件型号时，图纸中的相关内容会根据信息自动联动修改。
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钢框架结构智能绘图模块中的节点库包括柱脚节点、框架柱拼接节点、框架梁柱刚接节点、框架梁柱铰接接节点、主次梁刚接节点、主次梁铰接节点、水平支撑连接节点、竖向支撑连接节点八部分内容，其中柱脚节点包括固定支座节点、铰接支座节点、滑动支座节点、弹性支座节点四种类型。上述节点是典型节点图纸，涵盖了钢框架结构所涉及的各种类型的节点，节点库种的典型节点所有构件规格、相关尺寸、相关焊缝、螺栓等数据完全参数化并内嵌程序在绘图模块种，当绘制工程图纸节点时，智能绘图模块调用智能后处理模块中的计算后处理信息，根据内嵌的选取规则，在节点库中选取相应的节点，并根据后处理模块中的计算结果信息，利用构件的规格型号，自动将选取的典型节点相应的规格型号、相关尺寸、相关焊缝、螺栓等参数信息具体数据化，形成可施工的工程施工图纸节点。
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在智能绘图模块中，对于图纸绘制，所述模块不但实现了图形自动智能定制功能，还针对图纸中的内容内嵌有图形过滤、智能选取、智能编辑、智能拼图功能。根据智能绘图模块模板化定制绘图功能，所述模块可预先将各类型的钢框架结构的立面图、平面图、断面图、展开图进行内嵌设置好，施工图出图时，根据设置好的图纸进行自动抽取即可。在大型有限元计算软件自身绘图功能中，其自身绘图还会绘制一些其它图纸，这些图纸不是钢框架结构工程图纸所必需所绘图纸，智能绘图模块会将这些图纸自动过滤掉，而仅抽取所必须的图纸内容。另外，智能绘图模块还具有智能选取功能，对于典型节点库中的参数化典型节点，智能绘图模块会根据智能后处理计算结果数据智能选取相应节点图纸，并根据具体后处理结果构件规格型号将选取的参数化节点具体数据化。在大型有限元计算软件基础上绘制的图纸，其图纸样式往往不够美观，甚至有些图纸还会出现字字重叠、字形重叠的情
况，智能绘图模块针对不同的图纸内容开发有智能编辑功能，所述功能内嵌有设计经验，根据不同的图纸类型自动将图纸编辑美化，使图纸更可视化。在具体的工程施工图中，往往会绘制较多的图纸内容，这些图纸内容一般分图纸模块离散存在，在常规设计时，这些图纸往往需要设计师自行进行拼图编辑，智能绘图模块对此设有智能拼图功能，所述功能自动计算每个图纸模块面积，根据每个模块面积大小进行图纸拼取编辑，并根据图纸类型结合图框大小将相同类型的图纸智能拼取到一个图框内，省去了设计师人工拼取图纸的工作内容。
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智能绘图模块通过图形定制、图形过滤、智能选取、智能编辑、智能拼图等功能实现工程图纸自动智能出图的功能。
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同智能建模模块、智能计算模块及智能后处理模块相适应，在智能绘图模块中，钢框架智能优化设计系统的开发平台可以是在pkpm、midas、sap2000、staad.pro等大型有限元计算软件基础上开发，原大型有限元计算软件所有功能予以保留，智能绘图模块中相关内嵌规则支持用户修改。
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本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
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为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
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图1绘示了一种智能绘图模块同其它智能绘图模块的连接关系图；
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图2绘示了一种智能绘图模块的工作流程框图；
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图3绘示了一种智能绘图模块节点绘制流程框图。
具体实施方式
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下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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在我们开发的钢框架结构智能优化设计系统中，智能绘图模块是成果模块，所述模块前承智能建模模块、智能计算模块及智能后处理模块，在整个钢框架智能优化设计系统中处于最后成果位置。通过智能绘图模块，可自动将钢框架结构计算结果绘制成工程施工图纸，省却了设计师大部分的工程图纸绘制工作，提高了设计效率。
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在智能绘图模块中，我们对各类型的钢框架结构工程施工图纸绘图成品进行了分类总结，并将分类总结后的图纸形成了钢框架结构的图纸绘制模板化及标准化。另外，智能绘图模块省却了常规设计中节点图的设计工作，总结了各种钢框架结构的参数化节点库，在所述智能绘图模块中，节点库智能连接智能后处理模块的后处理结果数据，可以自动选取节点库中的节点并将选取后的参数化的节点库的各种参数具体数据化。在智能绘图模块
种的材料表统计也同智能后处理数据互联互通，并和图纸种的构件规格形成联动，修改一处则相关构件信息可联动修改，达到了图纸绘制的智能化。在对具体图纸绘制中，智能绘图模块实现了图形定制、图形过滤、智能选取、智能编辑、智能拼图功能，实现了工程图纸一键出图功能。
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在模板化、标准化图纸绘制中，智能绘图模块包括设计说明智能绘制、结构平面图、钢框架轴线立面图、典型节点图、材料表等五部分内容。在具体实施时，首先，智能绘图模块调取智能建模模块工程信息自动传递中的有关工程信息内容，将此内容具体数据信息通过设计说明智能绘制替换设计说明模板中的相关参数，形成钢框架结构的设计说明。第二步，在完成设计说明绘制后，智能绘图模块调用智能后处理模块及智能建模模块中结构模型的最终计算信息，通过模板化定制绘图形成结构平面图、钢框架轴线立面图等图纸内容，此图纸内容将模板化的图纸中的构件序号及构件规格根据智能绘图模块及智能后处理模块中的信息数据具体化。第三步，在完成工程主体图纸绘制后，智能绘图模块根据内嵌规则，根据智能建模模块及智能后处理模块中构件信息，结合钢框架结构类型，根据内嵌规则，在节点库中通过节点图自动选取选取相应的适应本工程的具体参数化节点，形成所述工程的典型节点图。第四步，在完成节点图绘制后，进行材料表的统计绘制工作，在进行此工作时，智能绘图模块同样调用智能绘图模块1及智能后处理模块中的信息，并将信息结果在材料表中进行体现。材料表中各个构件的序号、规格、长度、数量、容重、总重等信息同工程主体图纸中的信息产生联动，形成一致性数据。
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在根据智能绘图模块中图形定制功能形成上述工程图纸成果后，智能绘图模块将对图纸进行自动美化编辑工作，通过图形过滤工作对大型有限元软件自身平台形成的部必要图纸进行过滤，去掉工程实际非必要的施工图纸，然后通过智能选取选取工程所需要的图纸和节点。再通过智能编辑的功能对选取后的说明、图纸、节点、材料表进行美化编辑，形成比较美观的各个图形模块。最后，根据智能拼图的功能对形成的图形模块进行分类拼取形成带有图框的施工图纸。
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智能绘图模块集成了我们在钢框架结构日常设计过程中图纸绘制的设计经验并进行了计算机化处理，可以使智能绘图模块代替设计师自动进行结构图纸绘制工作和材料统计工作，实现了钢框架结构图纸绘制的自动后台运行，根据智能绘图模块，我们可以将钢框架结构绘图工作量减少70％以上，通过所述智能绘图模块，可以在不需要设计师参与的情况下进行工程施工图的智能绘制工作，节省了时间、提升了设计效率。
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最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。