(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210986427.8 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 中交第二 航务工程局有限公司 地址 430040 湖北省武汉市东西湖区金银 湖路11号 申请人 中交公路长大桥建 设国家工程研究 中心有限公司 (72)发明人 张永涛　郑和晖　李刚　陈鸣　 王敏　陈茂林　沈惠军　朱明清　 田飞　吴中正　肖林　张峰　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 俞鸿　蔡俊 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06F 30/17(2020.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于部品的钢筋自动化设计系统及方 法 (57)摘要 本发明公开了一种基于部品的钢筋自动化 设计系统及方法， 包括对设计对象的横截面进行 分块形成多个部品截面的截面部品构建模块、 用 于根据多个部品截面构建多个部品三维模型的 三维部品构建模块、 用于根据多个部品截面和多 个部品三维模型构建多个部品钢筋骨架的部品 钢筋骨架构建模块、 用于将多个部品钢筋骨架拼 装为设计对象的整体钢筋骨架的虚拟拼装模块、 用于根据设计对象的整体钢筋骨架输出钢筋的 施工设计材料的数据输出模块和用于检查多个 部品钢筋骨架拼装为设计对象的整体钢筋骨架 的过程中部品钢筋骨架之间是否存在干涉的碰 撞检查模块。 本发明基于参数化的截面库和钢筋 部品库， 可实现自动化配筋、 快速调整和出图。 权利要求书2页 说明书7页 附图9页 CN 115455655 A 2022.12.09 CN 115455655 A 1.一种基于部品的钢筋自动化设计系统， 其特征在于： 它包括截面部品构建模块(1)、 三维部品构建模块(2)、 部品钢筋骨架构建模块(3)、 虚拟拼装 模块(4)和数据输出模块(5)； 所述截面部品构建模块(1)用于对设计对象的横截面进行分块形成多个部品截面； 所述三维部品构建模块(2)用于根据多个所述部品截面构建多个部品三维模型； 所述部品钢筋骨架构建模块(3)用于根据多个所述部品截面和多个所述部品三维模型 构建多个部品钢筋骨架； 所述虚拟拼装模块(4)用于将多个所述部品钢筋骨架拼装为设计对象的整体钢筋骨 架； 所述数据输出模块(5)用于根据所述设计对象的整体钢筋骨架输出钢筋的施工设计材 料。 2.如权利要求1所述的基于部品的钢筋自动化设计系统， 其特征在于： 它 还包括碰撞检 查模块(6)， 所述碰撞检查模块(6)用于检查多个所述部品钢筋骨架 拼装为设计对象的整体 钢筋骨架的过程中所述部品钢筋骨架之间是否存在干涉。 3.如权利要求1所述的基于部品的钢筋自动化设计系统， 其特征在于： 所述构建设计对 象的横截面， 对所述设计对 象的横截面进行分块形成多个部品截面的方法是： 输入设计对 象的轴线， 指 定截面形状， 偏移所述结构轴线生成多个关键点， 使 各关键点的连线 形成所述 设计对象的横截面， 从截面参数库中选定各关键点的坐标值， 确定所述设计对 象的横截面 的尺寸， 根据横截面分块 规则对所述设计对象的横截面进行分块形成多个部品截面。 4.如权利要求3所述的基于部品的钢筋自动化设计系统， 其特征在于： 所述截面参数库 的构建方法是： 输入所述设计对 象的横截面的几何参数， 根据横截面的几何参数计算得到 各关键点的坐标值， 所有关键点的坐标值构成所述截面 参数库。 5.如权利要求1所述的基于部品的钢筋自动化设计系统， 其特征在于： 所述根据多个所 述部品截面构建多个部品三 维模型的方法是： 将多个所述部品截面沿所述设计对象的轴线 进行放样生成多个部品三 维模型的主要结构部 分， 从特殊构建库中选取非标准构建设置于 指定位置处形成多个所述部品三维模型。 6.如权利要求1所述的基于部品的钢筋自动化设计系统， 其特征在于： 所述根据多个所 述部品截面和多个所述部品三维模型构建多个部品钢筋骨架的方法是： 建立由可构建部品 的钢筋组成的钢筋部品库和由无法建立部品的单筋组成的钢筋单元库； 将钢筋部品的参数 与所述部品截面的参数和所述部品三 维模型的参数相关联， 使钢筋部品的参数自动匹配所 述部品截面的参数和所述部品三 维模型的参数， 在确定所述部品截面和所述部品三 维模型 的情况下实现钢筋部品的自动化配筋， 从所述钢筋单元库中选取单根钢筋布置于所述部品 三维模型的局部形成所述部品钢筋骨架。 7.如权利要求6所述的基于部品的钢筋自动化设计系统， 其特征在于： 所述钢筋部品库 包括平面钢筋部品库和三维钢筋部品库； 所述平面钢筋部品库的构建方法是： 根据钢筋部 品的工业化制造需求和钢筋部品的配筋 规则对截面的形状进 行分类和编号， 定义部品箍筋 与截面的相对关系和纵筋与 箍筋的相对关系， 将钢筋的基础信息纳入参数库， 形成所述平 面钢筋部品库； 所述三维钢筋部品库的构建方法是： 根据钢筋部品的工业化制 造需求和钢 筋部品的配筋规则对截面的形状进行分类和编号， 定义部品箍筋与截面的相对关系、 纵筋 与箍筋的相对关系和基于所述三 维模型的纵筋与箍筋的布置参数， 将钢筋的基础信息纳 入权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455655 A 2参数库， 形成所述 三维钢筋部品库。 8.如权利要求2所述的基于部品的钢筋自动化设计系统， 其特征在于： 所述检查多个所 述部品钢筋骨架拼装为设计对 象的整体钢筋骨架的过程中所述部品钢筋骨架之间是否存 在干涉的方法是： 按各种顺序将所述部品钢筋骨架拼装为所述设计对 象的整体钢筋骨架， 分析所述部品钢筋骨架按不同拼装顺序拼装成所述设计对 象的整体钢筋骨架的过程中是 否存在干涉， 当所述部品钢筋骨架按某一拼装顺序拼装成所述设计对象的整体钢筋骨架的 过程中不存在干涉时， 则以该拼装顺序作为最优拼装顺序； 若所述部品钢筋骨架按各种顺 序拼装成所述设计对象的整体钢筋骨架的过程中均存在干涉则调整所述部品钢筋骨架的 结构。 9.如权利要求1所述的基于部品的钢筋自动化设计系统， 其特征在于： 所述根据 所述设 计对象的整体钢筋骨架输出钢筋的施工设计材料包括钢筋部品图、 钢筋大样图； 部品的统 计尺寸、 钢筋数量、 规格和用量； 钢筋数字化料 单、 纸质料 单和部品拼装指导书或视频。 10.一种基于 部品的钢筋自动化设计方法， 其特 征在于： 它包括如下步骤： 步骤一： 对设计对象的横截面进行分块形成多个部品截面； 步骤二： 根据多个所述部品截面构建多个部品三维模型； 步骤三： 根据多个所述部品截面和多个所述部品三维模型构建多个部品钢筋骨架； 步骤四： 将多个所述部品钢筋骨架拼装为设计对象的整体钢筋骨架； 步骤五： 根据所述设计对象的整体钢筋骨架输出钢筋的施工设计材 料。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455655 A 3