型钢混凝土梁柱节点施工方法及系统与流程

本发明涉及工程施工技术领域，更为具体地，涉及一种型钢混凝土梁柱节点施工方法及系统。

背景技术：

高层建筑大量涌现，以及建筑功能的多样化，建筑楼层要求较大空间，传统的钢筋混凝土结构存在截面尺寸过大，占据空间较多，已无法满足建筑使用功能的充分发挥，为了有效解决建筑结构跨度以及提高构件承载力，同时最大限度的提升土地的使用价值，型钢混凝土组合结构作为一种新型的结构将不断得到推广和应用。

目前的型钢混凝土梁柱钢筋复杂节点安装方式，是通过在梁柱节点核心区的型钢柱上开孔，使梁钢筋可以贯通，这种方式施工简便，施工速度快。然而，根据规范要求，型钢柱翼缘板上不得开孔，腹板开孔率也不得大于25％，所以这种方式开孔的数量有限制，然而梁柱钢筋节点区钢筋数量较多，梁钢筋无法正常贯通。

另一种方式是，梁柱节点区域框架梁相应标高处加设牛腿(劲板)来搭接被打断的钢筋。但这种方法弊端是，牛腿的标高需要在工厂加工前根据梁标高进行确认，且精确度要求特别高。同时，由于这种方式需要在梁纵筋铺设完毕后进行钢筋与牛腿之间进行双面焊接，需要土建与钢结构施工队伍交叉作业。当梁纵筋多排时，工作量大。

还有一种方式是，在梁柱节点区框架梁钢筋位置设置套筒对框架梁钢筋进行机械连接。这种方式施工简单、方便，但是，这种方式对钢筋连套筒的定位有着非常高的精度要求，细微的偏差都可能造成钢筋与套筒无法对接，造成钢筋套筒无法起到应有的作用。因此，该施工方法实际使用时也非常困难。

通常情况下，型钢柱打孔、加设牛腿或设套筒均在工厂施工前提前加工或在施工现场加工，钢结构施工队伍需要较高的土建专业水平，需要对结构施工图纸必须熟悉，这也加大了对钢结构施工队伍的要求；以上施工技术均工作效率低、不经济。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种型钢混凝土梁柱节点施工方法及系统，以解决目前的型钢柱打孔、加设牛腿或设套筒均在工厂施工前，提前加工或在施工现场加工，对钢结构施工队伍的土建专业水平要求较高，工作效率低、且不经济等问题。

本发明提供一种型钢混凝土梁柱节点施工方法，包括：

基于建筑信息三维模型技术，创建型钢混凝土梁柱模型；

将所述型钢混凝土梁柱模型进行空间模拟和碰撞检查，优化所述型钢混凝土梁柱模型上设置的劲板和套筒的位置及数量，得到优化型钢混凝土梁柱模型；

将预设梁钢筋的定位信息，映射到所述优化型钢混凝土梁柱模型的型钢柱上，得到待加工型钢混凝土梁柱模型；

根据所述待加工型钢混凝土梁柱模型，加工型钢混凝土梁柱；

按照预设施工规则，将梁钢筋安装至所述型钢混凝土梁柱的节点核心区。

此外，优选的方案是，在基于建筑信息三维模型技术，创建型钢混凝土梁柱模型的过程中，

根据型钢混凝土梁柱的平面图纸和参数信息，生成型钢混凝土梁柱模型。

此外，优选的方案是，通过三维模拟软件对所述型钢混凝土梁柱模型进行空间模拟和碰撞检查，优化所述型钢混凝土梁柱模型上设置的劲板和套筒的位置及数量。

此外，优选的方案是，所述三维模拟软件为revit软件。

此外，优选的方案是，在将预设梁钢筋的定位信息，映射到所述优化型钢混凝土梁柱模型的型钢柱上，得到待加工型钢混凝土梁柱模型之前，还包括：

将预设型钢柱的柱截面和节点区的梁钢筋信息模拟钢筋排布，得到预设梁钢筋的定位信息。

此外，优选的方案是，在将预设梁钢筋的定位信息，映射到所述优化型钢混凝土梁柱模型的型钢柱上，得到待加工型钢混凝土梁柱模型后，还包括：

根据所述待加工型钢混凝土梁柱模型，获取所述设置在所述型钢混凝土梁柱的开孔、加劲板以及套筒的精确定位值。

此外，优选的方案是，将所述开孔精确定位在所述型钢混凝土梁柱的腹板上；将所述劲板以及套筒精确定位在所述型钢混凝土梁柱的翼缘板上。

此外，优选的方案是，按照预设施工规则，将梁钢筋安装至所述型钢混凝土梁柱的节点核心区包括：

当所述梁钢筋能够穿过所述型钢混凝土梁柱的节点核心区时，使所述梁钢筋直接穿过所述节点核心区；

当所述梁钢筋遇到所述型钢混凝土梁柱的腹板时，使梁钢筋从所述腹板的开孔处穿过；

当所述梁钢筋遇到所述型钢混凝土梁柱的翼缘板时，若所述梁钢筋为单排，将所述梁钢筋焊接在所述翼缘板的劲板上；

若所述梁钢筋为大于等于双排，将所述梁钢筋的第一排纵筋焊接在所述翼缘板的加劲板上，其它排的纵筋与所述翼缘板上的套筒连接。

此外，优选的方案是，根据所述待加工型钢混凝土梁柱模型，加工型钢混凝土梁柱的过程中，将所述待加工型钢混凝土梁柱模型导出为平面加工图纸；根据所述平面加工图纸，加工型钢混凝土梁柱。

本发明提供一种型钢混凝土梁柱节点施工系统，包括：

模型创建单元，用于基于建筑信息三维模型技术，创建型钢混凝土梁柱模型；

模型优化单元，用于将所述型钢混凝土梁柱模型进行空间模拟和碰撞检查，优化所述型钢混凝土梁柱模型上设置的劲板和套筒的位置及数量，得到优化型钢混凝土梁柱模型；

信息映射单元，用于将预设梁钢筋的定位信息，映射到所述优化型钢混凝土梁柱模型的型钢柱上，得到待加工型钢混凝土梁柱模型；

加工单元，用于根据所述待加工型钢混凝土梁柱模型，加工型钢混凝土梁柱；

施工单元，用于按照预设施工规则，将梁钢筋安装至所述型钢混凝土梁柱的节点核心区。

从上面的技术方案可知，本发明提供的型钢混凝土梁柱节点施工方法及系统，通过基于建筑信息三维模型技术，创建型钢混凝土梁柱模型；将型钢混凝土梁柱模型进行空间模拟和碰撞检查，优化型钢混凝土梁柱模型上设置的劲板和套筒的位置及数量，得到优化型钢混凝土梁柱模型；将预设梁钢筋的定位信息，映射到优化型钢混凝土梁柱模型的型钢柱上，得到待加工型钢混凝土梁柱模型；根据待加工型钢混凝土梁柱模型，加工型钢混凝土梁柱；按照预设施工规则，将梁钢筋安装至型钢混凝土梁柱的节点核心区，达到简化施工难度、降低施工成本、加快施工进度的目的；充分利用建筑信息三维模型技术，使施工工艺可视化，对型钢混凝土梁柱节点核心区错综复杂的钢筋进行提前排布，对加劲板及套筒的数量和位置进行优化，精确定位开孔、劲板及套筒位置，降低对施工人员的土建专业水平要求，方便加工；本发明综合利用传统工艺的优点，避免了技术上的壁垒，现场施工方便。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的型钢混凝土梁柱节点施工方法的流程示意图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

针对前述提出的现有的方法型钢柱打孔、加设牛腿或设套筒均在工厂施工前，提前加工或在施工现场加工，对钢结构施工队伍的土建专业水平要求较高，工作效率低、且不经济等问题，本发明针对上述问题，提出了一种型钢混凝土梁柱节点施工方法及系统，采用本发明的方法及系统能够使施工工艺可视化，对型钢混凝土梁柱节点核心区错综复杂的钢筋进行提前排布，对加劲板及套筒的数量和位置进行优化，精确定位开孔、劲板及套筒位置，降低对施工人员的土建专业水平要求，方便加工。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

为了说明本发明提供的型钢混凝土梁柱节点施工方法，图1示出了根据本发明实施例的型钢混凝土梁柱节点施工方法的流程。

如图1所示，本发明提供的型钢混凝土梁柱节点施工方法，包括：

s110、基于建筑信息三维模型技术，创建型钢混凝土梁柱模型；

s120、将型钢混凝土梁柱模型进行空间模拟和碰撞检查，优化型钢混凝土梁柱模型上设置的劲板和套筒的位置及数量，得到优化型钢混凝土梁柱模型；

s130、将预设梁钢筋的定位信息，映射到优化型钢混凝土梁柱模型的型钢柱上，得到待加工型钢混凝土梁柱模型；

s140、根据待加工型钢混凝土梁柱模型，加工型钢混凝土梁柱；

s150、按照预设施工规则，将梁钢筋安装至型钢混凝土梁柱的节点核心区。

通过基于建筑信息三维模型技术，创建型钢混凝土梁柱模型；将型钢混凝土梁柱模型进行空间模拟和碰撞检查，优化型钢混凝土梁柱模型上设置的劲板和套筒的位置及数量，得到优化型钢混凝土梁柱模型；将预设梁钢筋的定位信息，映射到优化型钢混凝土梁柱模型的型钢柱上，得到待加工型钢混凝土梁柱模型；根据待加工型钢混凝土梁柱模型，加工型钢混凝土梁柱；按照预设施工规则，将梁钢筋安装至型钢混凝土梁柱的节点核心区，达到简化施工难度、降低施工成本、加快施工进度的目的；充分利用建筑信息三维模型技术，使施工工艺可视化，对型钢混凝土梁柱节点核心区错综复杂的钢筋进行提前排布，对加劲板及套筒的数量和位置进行优化，精确定位开孔、劲板及套筒位置，降低对施工人员的土建专业水平要求，方便加工；本发明综合利用传统工艺的优点，避免了技术上的壁垒，现场施工方便。

作为本发明的优选方案，在基于建筑信息三维模型技术，创建型钢混凝土梁柱模型的过程中，根据型钢混凝土梁柱的平面图纸和参数信息，生成型钢混凝土梁柱模型。可通过将型钢混凝土梁柱的平面图纸各视图以及参数信息输入到三维模型设计软件，通过三维模型设计软件生成型钢混凝土梁柱的三维模型，其中，参数信息包括型钢混凝土梁柱各部分的参数数据及图纸与实际参数的比例；三维模型设计软件为solidworks、freecad、sketchup等任意一种三维模型设计软件，只要能够根据平面图纸及参数信息生成型钢混凝土梁柱的三维模型即可，在此不作特别限定。

作为本发明的优选方案，通过三维模拟软件对型钢混凝土梁柱模型进行空间模拟和碰撞检查，优化型钢混凝土梁柱模型上设置的劲板和套筒的位置及数量。通过三维模拟软件对型钢混凝土梁柱模型进行空间模拟和碰撞检查，可综合利用施工方法以达到简化施工难度、降低施工成本、加快施工进度的目的。

作为本发明的优选方案，三维模拟软件为revit软件。当然也可由其它具有相似功能的三维模拟软件替代。

作为本发明的优选方案，在将预设梁钢筋的定位信息，映射到优化型钢混凝土梁柱模型的型钢柱上，得到待加工型钢混凝土梁柱模型之前，还包括：

将预设型钢柱的柱截面和节点区的梁钢筋信息模拟钢筋排布，得到预设梁钢筋的定位信息。

根据预设型钢柱的柱截面和节点区的梁钢筋信息，通过三维模拟软件模拟钢筋排布，从而得到梁钢筋的定位信息。

作为本发明的优选方案，在将预设梁钢筋的定位信息，映射到优化型钢混凝土梁柱模型的型钢柱上，得到待加工型钢混凝土梁柱模型后，还包括：

根据待加工型钢混凝土梁柱模型，获取设置在型钢混凝土梁柱的开孔、加劲板以及套筒的精确定位值。

作为本发明的优选方案，将开孔精确定位在型钢混凝土梁柱的腹板上；将劲板以及套筒精确定位在型钢混凝土梁柱的翼缘板上。

翼缘板上不得开孔，腹板开孔率也不得大于25％。所以优选将开孔定位在腹板上。

作为本发明的优选方案，按照预设施工规则，将梁钢筋安装至型钢混凝土梁柱的节点核心区包括：

当梁钢筋能够穿过型钢混凝土梁柱的节点核心区时，使梁钢筋直接穿过节点核心区；

当梁钢筋遇到型钢混凝土梁柱的腹板时，使梁钢筋从腹板的开孔处穿过；

当梁钢筋遇到型钢混凝土梁柱的翼缘板时，若梁钢筋为单排，将梁钢筋焊接在翼缘板的劲板上；

若梁钢筋为大于等于双排，将梁钢筋的第一排纵筋焊接在翼缘板的加劲板上，其它排的纵筋与翼缘板上的套筒连接。

通过上述方式，能够使施工工艺更加合理，提高工作效率。

作为本发明的优选方案，加劲板的厚度为25±1mm。

作为本发明的优选方案，根据待加工型钢混凝土梁柱模型，加工型钢混凝土梁柱的过程中，将待加工型钢混凝土梁柱模型导出为平面加工图纸；根据平面加工图纸，加工型钢混凝土梁柱。通过将待加工型钢混凝土梁柱模型导出为平面图纸，便于加工。

本发明供的型钢混凝土梁柱节点施系统，包括：

模型创建单元，用于基于建筑信息三维模型技术，创建型钢混凝土梁柱模型；

模型优化单元，用于将型钢混凝土梁柱模型进行空间模拟和碰撞检查，优化型钢混凝土梁柱模型上设置的劲板和套筒的位置及数量，得到优化型钢混凝土梁柱模型；

信息映射单元，用于将预设梁钢筋的定位信息，映射到优化型钢混凝土梁柱模型的型钢柱上，得到待加工型钢混凝土梁柱模型；

加工单元，用于根据待加工型钢混凝土梁柱模型，加工型钢混凝土梁柱；

施工单元，用于按照预设施工规则，将梁钢筋安装至所述型钢混凝土梁柱的节点核心区。

通过上述具体实施方式可看出，本发明提供的型钢混凝土梁柱节点施工方法及系统，通过基于建筑信息三维模型技术，创建型钢混凝土梁柱模型；将型钢混凝土梁柱模型进行空间模拟和碰撞检查，优化型钢混凝土梁柱模型上设置的劲板和套筒的位置及数量，得到优化型钢混凝土梁柱模型；将预设梁钢筋的定位信息，映射到优化型钢混凝土梁柱模型的型钢柱上，得到待加工型钢混凝土梁柱模型；根据待加工型钢混凝土梁柱模型，加工型钢混凝土梁柱；按照预设施工规则，将梁钢筋安装至型钢混凝土梁柱的节点核心区，达到简化施工难度、降低施工成本、加快施工进度的目的；充分利用建筑信息三维模型技术，使施工工艺可视化，对型钢混凝土梁柱节点核心区错综复杂的钢筋进行提前排布，对加劲板及套筒的数量和位置进行优化，精确定位开孔、劲板及套筒位置，降低对施工人员的土建专业水平要求，方便加工；本发明综合利用传统工艺的优点，避免了技术上的壁垒，现场施工方便。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的型钢混凝土梁柱节点施工方法及系统。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的型钢混凝土梁柱节点施工方法及系统，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。