基于3D3S网架实体功能生成Revit模型方法介绍

作者:夏伟平 徐凤凤 张可 方波
单位:浙江中南建设集团钢结构有限公司
摘要:结合亚运会乒乓馆项目屋盖网架Revit模型的应用,综合比较东南网架编制的SSBIM for Revit生成Revit模型方法、中南钢构基于Dynamo for Revit参数化生成Revit模型方法及基于3D3S网架实体功能生成Revit模型的方法。对比结果表明,基于3D3S网架实体功能生成Revit模型的方法对计算机硬件配置要求相对较低,生成模型效率高,可保证时间节点,且不受配件库信息限制。
关键词:网架 模型创建 软件 3D3S MST Revit 可视化
作者简介:夏伟平,高级工程师,E-mail:441422986@qq.com;

 

1 工程概况

运河亚运公园(亚运场馆)东起学院北路,西至丰潭路,南起申花路,北至留祥路,总占地面积约701亩。乒乓球馆占地面积1.94万m2,将建成12块标准乒乓球场地,可容纳5 000~6 500位观众。其建设灵感来源于良渚的“玉文化”,球馆立面采用“琮”的圆形和方形的交集部分,融合丝绸的光泽轻便,一个面覆盖黄铜瓦,另一面拥有自支撑钢斜肋系统玻璃立面,日光进入,格外通透(见图1)。乒乓球馆屋盖采用正交正方四角锥平板网架,跨度约90m,球节点为螺栓球和焊接球的混合节点,支撑于下部混凝土结构柱上,支座采用网架平板支座+橡胶支座的组合形式。

图1 亚运会乒乓球馆效果

图1 亚运会乒乓球馆效果

 

2 初始数据

乒乓球馆屋盖网架采用MST计算模型原始文件,通过MST软件输出的log数据文件和s2k文件进行可视化数据处理。

3 数据处理

乒乓球馆屋盖网架的MST计算模型输出s2k文件,其中s2k文件是其他设计软件与SAP2000互导的通用方式,包括3D3S、MST、Midas均具备s2k文件输入和输出接口,能保证数据转化的完整性。通过SAP2000导入s2k文件生成SAP2000模型,再从SAP2000中输出s2k文件,导入3D3S软件生成乒乓球馆的网架计算模型,如图2所示。

采用MST计算模型输出的log数据文件,从log数据文件中提取节点号对应的球信息———INFORMSPHERES和杆件对应的螺栓信息———INFORMBOLTS,复制Excel进行快速数据处理。乒乓球馆项目中既有螺栓球又有焊接球,应在Excel中完成焊接球和螺栓球分类,进行焊接球格式编写方式的修改,如MST中焊接球为WSR600×26.0修改为3D3S焊接球格式WSR6026;根据球的统计结果,在3D3S球库中补充缺失的球类型,如图3所示。根据乒乓球馆的杆件截面类型和螺栓规格补充3D3S软件中的锥头库和螺栓库文件,如图4所示。

图2 3D3S网架计算模型

图2 3D3S网架计算模型

 

图3 3D3S球库文件

图3 3D3S球库文件

 

采用3D3S软件的可视化数据交换功能,点击菜单栏的焊接球指定选项,选择从Excel中导入数据完成焊接球节点的指定(见图5)。点击菜单栏的螺栓指定选项,选择从Excel中导入数据,完成螺栓球节点的螺栓指定(见图6)。点击菜单栏的螺栓球指定选项,选择从Excel中导入数据,完成螺栓球节点的指定(见图7)。以上3项指定方式均应采用固定方式,在指定完成后进行螺栓和球节点设计。

图4 3D3S锥头库文件

图4 3D3S锥头库文件

 

图5 焊接球指定

图5 焊接球指定

 

图6 螺栓指定

图6 螺栓指定

 

当无MST计算模型时,采用相关单位提供的MST输出的log数据文件,输入MST计算软件并生成MST计算模型,后续方法同有MST计算模型的处理方法或采用Excel数据处理,提取3D3S软件建模交互处理所需的节点和杆件信息,生成3D3S模型,网架球节点设计数据输入同第1种方法。3D3S网架计算模型在设计已完成的情况下无需处理。

图7 螺栓球指定

图7 螺栓球指定

 

在无法取得计算模型或计算模型信息时,从MST和3D3S导出的施工图中读取相关信息,在3D3S软件中生成模型,此方法效率较低。

4 模型输出

基于3D3S和Revit的数据交换功能,3D3S网架模块绘制图纸具有导出IFC格式文件的功能,而国际上三大CAD应用软件开发商Autodesk公司、Bentley公司和Graphisoft公司均已接受并支持IFC标准,乒乓球馆采用3D3S软件输出IFC格式的网架实体模型,输出的IFC文件需要用Revit2016及以上版本打开。在Revit中打开IFC文件菜单,打开模型,并切换到三维视图,将视图的相位属性修改为“阶段3”。对于BIM设计采用Rhino的项目也可导出dwg格式的实体模型,再输入至Rhino中。

5 插件对比

5.1 东南网架SSBIM插件

1)SSBIM主要基于MST软件输出的log文件生成csv格式的杆件信息和节点信息文件,但业内各家单位的网架数据差异较大,且锥头数据库不完善,需要编辑东南加密的SSBIM锥头数据库或按SSBIM锥头数据文件修改MST输出的log文件。

2)SSBIM生成Revit网架模型,对计算机硬件要求非常高,一般硬件配置的计算机无法执行根据MST输出的log文件生成的杆件信息和节点信息生成模型的功能。

3)SSBIM模型生成模型效率低,2万个杆件在计算机配置满足要求的情况下,1个工作日难以完成。

4)未经许可,加密文件不可修改。

5.2 中南钢构基于Dynamo for Revit参数生成Revit模型

1)数据处理方式与通过MST软件的数据文件生成3D3S球节点信息类似。

2)对计算机配置要求较高,生成模型需要时间长,效率低,在急需Revit模型时难以及时完成。

5.3 基于3D3S网架实体功能生成Revit模型

1)通过3D3S软件可视化数据交换功能生成杆件模型、节点所需焊接球数据、螺栓数据和螺栓球数据,并根据log文件数据编辑网架节点数据库文件,进行节点设计生成3D3S网架实体模型。

2)由3D3S软件输出IFC格式文件,在Revit软件中打开IFC文件,方便快捷,模型完整,与MST设计文件结果相同。

3)输出IFC格式文件和Revit读入IFC格式文件需等待一定时间,但相比较前两种方式效率提高较多,且不受配件库信息限制,可保证时间节点。

6 结语

基于3D3S网架实体功能生成Revit模型具有以下优点:(1)可实现MST计算模型数据到Revit模型全过程可视化数据处理;(2)生成Revit模型过程无需外部单位给予解密锥头文件;(3)熟悉MST设计软件和3D3S网架模块均可完成生成Revit网架模型,无需Dynamo可视化编程基础,快捷方便;(4)对计算机硬件配置要求相对较低,生成模型效率较高,易保证时间节点;(5)3D3S可视化数据编辑功能可根据log文件统计结果,补充球节点数据文件,不受配件库信息限制。

 

 

参考文献[1]马嘉伟,夏伟平,费建伟.基于Dynamo for Revit的空间网架BIM设计应用[C]//钢结构与绿色建筑技术应用,2019.

[2]付后国,谢步瀛.基于Revit和3D3S的建筑信息模型的数据转换[J].山西建筑,2010,36(29):365-366.

[3]李忠富,付超.BIM技术在空间网架建模与快速估价中的应用[J].工程管理学报,2014,28(4):93-97.

[4]董爱平,王海涵,李国杰,等.基于Revit的网架参数化建模[J].土木建筑工程信息技术,2018,10(3):57-61.
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