框架梁水平加腋体的箍筋计算方法及计算装置与流程

1.本发明涉及钢筋算量技术领域，特别涉及一种框架梁水平加腋体的箍筋计算方法及计算装置。


背景技术：

2.工程中，为了防止梁中心和柱中心的偏心，缓解框架梁柱偏心对节点区的不利影响，通常会在梁的根部增加水平加腋体，从而通过构造改善水平力的传递路径。现有技术目前对于水平加腋体的生成条件没有明确的规定，导致有些需要增加水平加腋体的情况下没有增加，影响建筑物的坚固性；或者不需要增加水平加腋体的情况下额外增加，造成了资源浪费。另外，目前对于加腋体部分的附加箍筋长度计算没有根据梁与梁加腋组合体去实际布置钢筋，导致计算出来的钢筋量与实际用量存在较大量差，影响钢筋算量的准确性。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种能够快速准确地生成水平加腋体并进行箍筋算量的技术方案，以解决现有技术中存在的上述问题。
4.为实现上述目的，本发明提供一种框架梁水平加腋体的箍筋计算方法，包括以下步骤：
5.获取目标梁和目标柱在俯视视角下的梁图元和柱图元；
6.根据所述梁图元和所述柱图元的位置关系确定是否需要在所述目标梁和所述目标柱之间添加水平加腋体；
7.在需要添加水平加腋体的情况下，确定所述水平加腋体的位置信息；
8.根据箍筋排布规则计算所述水平加腋体上分布的加腋体箍筋的缩尺距离；所述缩尺距离用于表征所述加腋体箍筋在所述水平加腋体范围内的垂直距离；
9.根据所述缩尺距离计算所述加腋体箍筋的钢筋量。
10.根据本发明提供的框架梁水平加腋体的箍筋计算方法，所述根据所述梁图元和所述柱图元的位置关系确定是否需要在所述目标梁和所述目标柱之间添加水平加腋体的步骤包括：
11.获取所述梁图元在第一方向上的第一中心线；所述第一方向是所述梁图元的轴向方向；
12.获取所述柱图元在所述第一方向上的第二中心线；
13.计算所述第一中心线和所述第二中心线之间的距离差；
14.当所述距离差与所述柱图元在第二方向上的边长满足第一预设规则时，确定在所述目标梁和所述目标柱之间添加水平加腋体。
15.根据本发明提供的框架梁水平加腋体的箍筋计算方法，所述在需要添加水平加腋体的情况下，确定所述水平加腋体的位置信息的步骤包括：
16.获取所述梁图元的第一延伸方向、所述柱图元的第二延伸方向以及所述梁图元和
所述柱图元之间的第一交点；
17.基于所述第一交点、所述第一延伸方向和所述第二延伸方向设置所述水平加腋体。
18.根据本发明提供的框架梁水平加腋体的箍筋计算方法，所述基于所述第一交点、所述第一延伸方向和所述第二延伸方向设置所述水平加腋体的步骤包括：
19.获取所述第一交点对应的具有第一延伸方向的梁边线和具有第二延伸方向的柱边线；
20.确定所述梁边线围绕所述第一交点从所述第一延伸方向逆时针旋转到所述第二延伸方向的旋转角度；
21.若所述旋转角度小于180
°
，自所述第一交点起沿所述梁边线的正方向移动预设加腋长度以得到第一加腋点，自所述第一交点起沿所述柱边线的负方向移动预设加腋宽度以得到第二加腋点；
22.若所述旋转角度大于180
°
，自所述第一交点起沿所述梁边线的负方向移动预设加腋长度以得到第一加腋点，自所述第一交点起沿所述柱边线的正方向移动预设加腋宽度以得到第二加腋点；
23.根据所述第一交点、所述第一加腋点和所述第二加腋点设置所述水平加腋体。
24.根据本发明提供的框架梁水平加腋体的箍筋计算方法，所述根据箍筋排布规则计算所述水平加腋体上分布的加腋体箍筋的缩尺距离的步骤包括：
25.获取预设的加腋体箍筋间距；
26.根据水平加腋体的加腋长度和所述箍筋间距确定箍筋点位置；
27.根据所述箍筋点位置以及所述水平加腋体的加腋宽度计算每个加腋体箍筋的缩尺距离。
28.根据本发明提供的框架梁水平加腋体的箍筋计算方法，所述根据所述缩尺距离计算所述加腋体箍筋的钢筋量的步骤包括：
29.所述加腋体箍筋为闭口箍筋，根据以下计算式计算所述闭口箍筋的总长度(梁图元宽度 缩尺距离-2
×
装饰厚度)
×
2 (梁高-2
×
装饰厚度)
×
2 弯勾长度
×
2；
30.根据所述总长度以及预设直径计算所述加腋体箍筋的钢筋量。
31.根据本发明提供的框架梁水平加腋体的箍筋计算方法，所述根据所述缩尺距离计算所述加腋体箍筋的钢筋量的步骤包括：
32.所述加腋体箍筋为开口箍筋，根据以下计算式计算所述开口箍筋的总长度(缩尺距离-装饰厚度 设定值 弯勾长度)
×
2 (梁高-2
×
装饰厚度)；
33.根据所述总长度以及预设直径计算所述加腋体箍筋的钢筋量。
34.为实现上述目的，本发明还提供一种框架梁水平加腋体的箍筋计算装置，包括：
35.图元获取模块，适用于获取目标梁和目标柱在俯视视角下的梁图元和柱图元；
36.加腋体确定模块，适用于根据所述梁图元和所述柱图元的位置关系确定是否需要在所述目标梁和所述目标柱之间添加水平加腋体；
37.加腋体位置模块，适用于在需要添加水平加腋体的情况下，确定所述水平加腋体的位置信息；
38.缩尺距离模块，适用于根据箍筋排布规则计算所述水平加腋体上分布的加腋体箍
筋的缩尺距离；所述缩尺距离用于表征所述加腋体箍筋在所述水平加腋体范围内的垂直距离；
39.钢筋量计算模块，适用于根据所述缩尺距离计算所述加腋体箍筋的钢筋量。
40.为实现上述目的，本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
41.为实现上述目的，本发明还提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
42.本发明提供的框架梁水平加腋体的箍筋计算方法及计算装置，提供了一种全面准确的加腋体钢筋计算方案。用户在对梁与梁之间、梁与柱之间进行正确建模后，用户可以根据自身实际业务设置钢筋计算中图元体相关的参数和计算设置中的参数，使得后续梁加腋的钢筋计算更准确，以满足实际业务需求：(1)通过界面设置相关参数，配置生成梁加腋的条件，同时也作为后续钢筋计算的参数；(2)设计一套可缩尺配置钢筋长度的算法，解决梁加腋附加箍筋长度不准确的问题；(3)考虑梁加腋附加箍筋与附着梁的钢筋之间的依赖，重复部分扣减，让钢筋计算结果更准确，也更满足实际业务需求。
附图说明
43.图1为本发明的框架梁水平加腋体的箍筋计算方法实施例一的流程图；
44.图2为本发明实施例一的梁图元、柱图元和水平加腋体之间的结构示意图；
45.图3为本发明实施例一确定是否添加水平加腋体的示意性流程图；
46.图4为本发明实施例一中设置水平加腋体的示意性流程图；
47.图5为本发明实施例一的计算缩尺距离的示意性流程图；
48.图6为本发明的箍筋计算装置实施例一的程序模块示意图；
49.图7为本发明的箍筋计算装置实施例一的硬件结构示意图。
具体实施方式
50.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
51.实施例一
52.请参阅图1，本实施例提出一种框架梁水平加腋体的箍筋计算方法，包括以下步骤：
53.s100:获取目标梁和目标柱在俯视视角下的梁图元和柱图元。
54.本实施例中的目标梁和目标柱可以是构建好的bim模型中具有相交关系的梁和柱。由于本实施例要添加的是框架梁与柱之间的水平加腋体，因此只需考虑俯视视角。可以理解，俯视视角下的目标梁和目标柱等效为二维矩形图元，如图2所示。图2中，矩形a1b1c1d1为目标梁的梁图元，矩形a2b2c2d2为目标柱的柱图元。
55.s200:根据所述梁图元和所述柱图元的位置关系确定是否需要在所述目标梁和所
述目标柱之间添加水平加腋体。
56.本步骤主要是根据梁图元和柱图元之间的中心线差距确定是否需要添加水平加腋体。可以理解，梁图元沿轴向方向具有唯一确定的中心线，柱图元在梁图元的轴向方向上也具有唯一确定的中心线，通过比较这两条中心线之间的距离，可以确定是否需要添加水平加腋体。图3示出了本实施例一确定是否添加水平加腋体的示意性流程图，如图3所示，步骤s200包括：
57.s210:获取所述梁图元在第一方向上的第一中心线；所述第一方向是所述梁图元的轴向方向。请参阅图2，梁图元a1b1c1d1的第一方向为轴向方向，对应的第一中心线为l1。
58.s220:获取所述柱图元在所述第一方向上的第二中心线。图2中，柱图元为a2b2c2d2，其在第一方向上的第二中心线为l2。
59.s230:计算所述第一中心线和所述第二中心线之间的距离差，如图2中的d。
60.s240:当所述距离差与所述柱图元在第二方向上的边长满足第一预设规则时，确定在所述目标梁和所述目标柱之间添加水平加腋体。柱图元在第二方向上的边长可以是图2中的a2b2和c2d2，本实施例的第一预设规则可以是，当d大于或等于a2b2长度的1/4时，确定添加水平加腋体；否则，确定不添加水平加腋体。
61.s300:在需要添加水平加腋体的情况下，确定所述水平加腋体的位置信息。
62.本实施例中水平加腋体的位置信息主要指的是加腋体分别与梁图元和柱图元相交的两个端点，一旦这两个端点确定，经过这两个端点的线段就构成了水平加腋体的斜边。本步骤通过梁图元的第一延伸方向、柱图元的第二延伸方向以及梁图元和柱图元之间的第一交点来确定水平加腋体斜边的两个端点。本领域技术人员理解，对于形状为矩形的梁图元和柱图元而言，该矩形的线条延伸方向是在bim模型建模之初预先确定的，例如图2中的箭头所示，梁图元a1b1c1d1的第一延伸方向为a1
→
b1
→
c1
→
d1，柱图元a2b2c2d2的第二延伸方向为a2
→
b2
→
c2
→
d2。从图2中还可以看出，梁图元和柱图元之间的第一交点包括点p和点q。图4示出了本实施例设置水平加腋体的示意性流程图，如图4所示，步骤s300包括：
63.s310:获取所述第一交点对应的具有第一延伸方向的梁边线和具有第二延伸方向的柱边线。如图2所示，第一交点为p或q，当第一交点为p时，对应的梁边线为pa1，对应的柱边线为a2p；当第一交点为q时，对应的梁边线为d1q，对应的柱边线为qd2。
64.s320:确定所述梁边线围绕所述第一交点从所述第一延伸方向逆时针旋转到所述第二延伸方向的旋转角度。本步骤的旋转角度包括从pa1逆时针旋转到a2p的角度，或者从d1q逆时针旋转到qd2的角度。
65.s330:若所述旋转角度小于180
°
，自所述第一交点起沿所述梁边线的正方向移动预设加腋长度以得到第一加腋点，自所述第一交点起沿所述柱边线的负方向移动预设加腋宽度以得到第二加腋点。
66.从图2可以看出，当第一交点为p时，从梁边线pa1逆时针旋转到柱边线a2p的旋转角度为90
°
，小于180
°
，因此自点p起沿梁边线pa1的正方向移动预设加腋长度以得到第一加腋点p1’，自点p起沿柱边线a2p的负方向移动预设加腋宽度以得到第二加腋点p2’。
67.s340:若所述旋转角度大于180
°
，自所述第一交点起沿所述梁边线的负方向移动预设加腋长度以得到第一加腋点，自所述第一交点起沿所述柱边线的正方向移动预设加腋宽度以得到第二加腋点。
68.从图2可以看出，当第一交点为q时，从梁边线d1q逆时针旋转到柱边线qd2的旋转角度为270
°
，大于180
°
，因此自点q沿梁边线d1q的负方向移动预设加腋长度以得到第一加腋点q1’，自点q起沿柱边线qd2的正方向移动预设加腋宽度以得到第二加腋点q2’。
69.s350:根据所述第一交点、所述第一加腋点和所述第二加腋点设置所述水平加腋体。
70.如图2所示，由p1’pp2’构成水平加腋体，或者由q1’qq2’构成水平加腋体。
71.s400:根据箍筋排布规则计算所述水平加腋体上分布的加腋体箍筋的缩尺距离；所述缩尺距离用于表征所述加腋体箍筋在所述水平加腋体范围内的垂直距离。
72.本领域技术人员理解，由于水平加腋体的截面形状为直角三角形，因此排列在水平加腋体上的箍筋尺寸是渐变的，因此需要用到缩尺距离。图5示出了本发明实施例一的计算缩尺距离的示意性流程图，如图5所示，步骤s400包括：
73.s410:获取预设的加腋体箍筋间距。箍筋间距指的是相邻两个箍筋之间的距离，该间距数值可以由用户输入，也可以是系统默认值。
74.s420:根据水平加腋体的加腋长度和所述箍筋间距确定箍筋点位置。可以将水平加腋体的两个直角边距离分别叫做加腋长度和加腋宽度，例如将较大的直角边距离作为加腋长度，例如图2中的pp1’和qq1’，将较小的直角边距离作为加腋宽度，例如图2中的pp2’和qq2’。假设加腋长度为m，箍筋间距为n，则可以通过m/n确定每个箍筋点的位置。
75.s430:根据所述箍筋点位置以及所述水平加腋体的加腋宽度计算每个加腋体箍筋的缩尺距离。具体可以根据直角三角形勾股定理进行计算，此处不再赘述过程。
76.s500:根据所述缩尺距离计算所述加腋体箍筋的钢筋量。
77.加腋体箍筋可以根据不同的应用场景分为闭口箍筋和开口箍筋两种类型，对于每种类型可以分别通过不同方式进行计算。
78.(1)对于闭口箍筋，通过以下计算式计算闭口箍筋的总长度：
79.(梁图元宽度 缩尺距离-2
×
装饰厚度)
×
2 (梁高-2
×
装饰厚度)
×
2 弯勾长度
×
2。
80.(2)对于开口箍筋，通过以下计算式计算开口箍筋的总长度：
81.(缩尺距离-装饰厚度 设定值 弯勾长度)
×
2 (梁高-2
×
装饰厚度)。
82.最后，在确定了箍筋总长度的基础上，根据上述总长度以及预设直径计算所述加腋体箍筋的钢筋量。
83.综上所述，本实施例可以对框架梁水平加腋体的附加箍筋及箍筋缩尺进行精确计算，有利于提高钢筋算量的准确性，更符合实际业务要求。
84.请继续参阅图6，示出了一种框架梁水平加腋体的箍筋计算装置，在本实施例中，箍筋计算装置60可以包括或被分割成一个或多个程序模块，一个或者多个程序模块被存储于存储介质中，并由一个或多个处理器所执行，以完成本发明，并可实现上述箍筋计算方法。本发明所称的程序模块是指能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，比程序本身更适合于描述箍筋计算装置60在存储介质中的执行过程。以下描述将具体介绍本实施例各程序模块的功能：
85.图元获取模块61，适用于获取目标梁和目标柱在俯视视角下的梁图元和柱图元；
86.加腋体确定模块62，适用于根据所述梁图元和所述柱图元的位置关系确定是否需
要在所述目标梁和所述目标柱之间添加水平加腋体；
87.加腋体位置模块63，适用于在需要添加水平加腋体的情况下，确定所述水平加腋体的位置信息；
88.缩尺距离模块64，适用于根据箍筋排布规则计算所述水平加腋体上分布的加腋体箍筋的缩尺距离；所述缩尺距离用于表征所述加腋体箍筋在所述水平加腋体范围内的垂直距离；
89.钢筋量计算模块65，适用于根据所述缩尺距离计算所述加腋体箍筋的钢筋量。
90.本实施例还提供一种计算机设备，如可以执行程序的智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器或机柜式服务器(包括独立的服务器，或者多个服务器所组成的服务器集群)等。本实施例的计算机设备70至少包括但不限于：可通过系统总线相互通信连接的存储器71、处理器72，如图7所示。需要指出的是，图7仅示出了具有组件71-72的计算机设备70，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
91.本实施例中，存储器71(即可读存储介质)包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器71可以是计算机设备70的内部存储单元，例如该计算机设备70的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器71也可以是计算机设备70的外部存储设备，例如该计算机设备70上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。当然，存储器71还可以既包括计算机设备70的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器71通常用于存储安装于计算机设备70的操作系统和各类应用软件，例如实施例一的箍筋计算装置60的程序代码等。此外，存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
92.处理器72在一些实施例中可以是中央处理器(central processing unit，cpu)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器72通常用于控制计算机设备70的总体操作。本实施例中，处理器72用于运行存储器71中存储的程序代码或者处理数据，例如运行箍筋计算装置60，以实现实施例一的箍筋计算方法。
93.本实施例还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、app应用商城等等，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现相应功能。本实施例的计算机可读存储介质用于存储箍筋计算装置60，被处理器执行时实现实施例一的箍筋计算方法。
94.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
95.流程图中或在此以其它方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
96.本技术领域的普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
97.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
98.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。
99.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。