AutoCAD平面图转换成PKPM建筑模型的方法

1、第21卷第2期建筑科学Vol 121,No .22005年4月BU I L D I N G S C I E NCEAp r .2005文章编号1002-8528(200502-0084-04Aut oC AD 平面图转换成PKP M 建筑模型的方法任卫教,刘岩(中国建筑科学研究院建筑结构研究所,北京100013摘要讨论了将Aut oCAD 二维电子图,转换成目前囯内各设计院常用的PKP M 建筑模型的思路和方法,对转换过程中经常出现的问题提出了解决方案,并对此程序的主要特点做了介绍。这种直接从平面图转换成建筑模型的方法,在结构分析、工程量计算、热工分析等方面都有广泛的应用。关键词Aut oCA

2、D;PKP M;平面图;转换;PKP M 建筑模型中图分类号T U311.41;T U318+.5文献标识码AResearch on the Methodol ogy for Transfor m ing Aut oCAD 2D DW G Files int o PKP M ModelingRE N W ei -jiao,L I U Yan (I nstitute of Building Structures,China Acade my of Building Research,Beijing 100013,China AbstractA great deal of Aut oCAD 2D

3、drawings are p r oduced during building design,and the existing Aut oC AD 2D dra wings are often needed t o be transf or med int o PKP M modeling used widely f or the pur pose of structural analysis,engineering quantity esti m a 2ti on,and HVAC calculati on .M anual conversi on is a tedi ous and lab

4、or -intensive p r ocess that involves a considerable a mount of ti m e and res ources .I n this paper a methodol ogy f or transf or m ing 2D Aut oC AD DW G files int o PKP M graphical f or mat is p resented,and a computer -aut omated transfor mati on p r ogra m based on the p r oposed methodol ogy i

5、s intr oduced .KeywordsAut oC AD;PKP M;2D dra wings;transf or m;PKP M model收稿日期2004-08-03作者简介任卫教(1969-,男,硕士,高级工程师联系方式ren weijiaocabrtech .co m1前言CAD 技术的应用不仅彻底把工程技术人员从传统的设计、计算和绘图中解放出来,让他们有更多的时间和精力放在方案优化、改进和复核上,而且提高了工作效率,缩短了工作周期,保证了工作质量,经济效益和社会效益十分显著。在实际工作中,“快速”、“准确”、“高效”是企业竞争的关键。有时设计人员先有电子图(如从建筑师处获得,

6、Aut o 2CAD 平面图向PKP M 建筑模型的转换直接将设计院二维的施工图电子文档,通过简单的操作,快速转换成PKP M 系统所认识的建筑构件对象,由程序自动生成PKP M 建筑模型所需的数据文件,然后,设计人员可根据建立的模型,做结构分析或方案比较等工作,大大减轻了设计人员的工作量,且建模的准确性也得到很大的提高。2程序工作的主要思路(1Dwg 平面图上的内容可能很多,但需要转化模型的只用到轴线、墙、门、窗、梁、柱六种图素。为避免其它无关图素的干扰,最好先将无关图层关闭,并分别指定轴线图层、墙图层、门图层、窗图层、梁图层和柱图层。第2期任卫教,等:Aut oCAD平面图转换成PKP M

7、建筑模型的方法(2程序识别某一段墙时要靠二个条件,第一条件是图上平行的一对墙线段,但不是所有平行墙线都应该转成墙,只有靠近轴线(在一定偏心范围内且平行间距在一定范围(一般墙厚范围的平行墙线才应转为实体墙;因此,还需第二条件,即平行的墙线段必须靠近轴线(或网格线且平行间距在墙厚的合理范围内。对梁的判断条件与墙相同。对柱的判断是,封闭的矩形、圆形或多边形柱图层,且距轴线交点在合理取值范围内(柱偏心取值范围。对门、窗洞口的判断条件是,是一门窗图块、或是平行的门窗墙线段,且位于墙上和轴线上。(3用户应注意构件设置参数中参数的设置,主要参数有:构件在三维层高方向的尺寸,如梁高、窗台高、窗口高、门口高等,

8、当然这只是总的设置。对于不同的构件可能有不同的高度,这可以在模型录入菜单中继续修改。还有构件辨认的尺寸合理值参数等。(4用户对每一个转换的楼层,应设置它的原点位置,最后把若干楼层通过原点处对位,组装成一整栋建筑。(5转换完成的建筑模型,可在Aut oCAD中显示,并可继续编辑修改,成为最终可使用的建筑模型。3常见问题及处理方法(1平面图内容烦杂,有的与转换模型没有关系,如节点大样,设计说明等。此部分内容应隐藏起来,以便于后面的操作。(2平面图中不同的构件应分属不同图层,如梁、墙、柱、门窗分别在不同图层用不同的颜色表示。对于有较严格的图层分类的构件,选择构件类型时仅需选取同一图层中的任意一个图素

9、,与其图层属性相同的所有构件则同时被自动选中;对于图层分类较混乱的构件,即当一个图层中包含有数个不同的构件类型时,在选择构件类型时就不能按图层的属性选择,只能逐个按图素选择,此种情况下的选择速度慢,效率较低。(3平面图上的梁宽、墙厚等并不唯一,因此,应定义其有效宽度范围,在此范围内的宽度方才有效。程序要求所画的平面图应较为严格,因为梁、墙宽度是程序自动取两平行线之间的距离,按一定的模数取整计算出来的,少许误差通过取整可以弥补。(4门窗洞口既有以块方式插入的,也有直接用线(弧画的,程序自动将按块插入的与用线(弧画的区分开来,以判断洞口的正确宽度。(5伸缩缝两侧的墙、梁线一般相距较近,程序增加对平

10、行线对的排序及过滤功能,自动将伸缩缝两侧的墙、梁线区别开来。(6平面图上的平行线段在绘制时可能有一定的误差,应该平行的线对在平面图上并不平行,因此程序对平行线对的判断增加了误差控制,对于直线对用绝对误差控制,对于圆弧线对用其绝对误差与其半径的比值控制。(7有些时候面图上根本没有轴线,或轴线不完全,如次梁不在轴线上等,程序能自动判断且生成相应的轴线。(8短肢剪力墙结构,经常会出现梁、墙共轴线且轴线在梁、墙连接处并没有断点,程序自动在其连接处增加节点,以符合此类结构实际的建筑模型。(9在模型转换过程中,有时候会出现几个节点或交点相距很近的情况。对于这种情况,一般都会将其归并至一个节点,以避免产生过

11、多节点和形成跨度很短的墙梁段。在满足归并间距的前提下,究竟应归并至哪个节点,就涉及到节点的优先级问题,节点可能是圆弧与圆弧的交点、直线的交点、直线的端点等。4操作步骤(1关闭不转换图素,如,表示内部尺寸标注、符号标注、设计说明等;58建筑科学第21卷 图1转图设置参数对话框(2分别选择轴线、墙体、柱、梁、门、窗等构件,建筑构件的分类选择定义由用户完成;(3编辑修改建筑构件,对于误选择的图素,可改变其构件分类;(4转换成建筑模型文件,其界面如图1所示;(5显示转换后的建筑模型。5程序主要特点(1网格线可自动生成对于没有轴线或网格线的梁或墙,用户可以不补充轴线,由程序自动生成所需的网格线。如图2a

12、 所示为一没有轴线的框架平面图;图2b 为由程序转换完成后的建筑模型图。从图2b 可以看出,在梁中线位置,程序自动增加了相应轴线,并在梁相交处轴线也自动延伸于轴线交点。 图2没有轴线或网格线的梁或墙,程序自动生成所需的网格线 (2豁口自动生成门洞口及洞口两侧墙肢的合并对于有窗线(窗块或门块的情况,程序可以根据其信息生成窗洞口或门洞口。但对于没有窗线(窗块或门块的情况,程序也可根据豁口的情况按用户自定义的控制参数,自动生成洞口。如图3a 所示为一平面图的局部,图中所有的线段均为墙线段;图3b 所示为程序转换完成后的模型。在此模型中可以看出:墙1的右侧有一门洞口,是程序自动根据豁口的宽度生成的;墙

13、2为一整片墙,在其中间有一由程序自动生成的洞口;模型转换前墙2是由两个墙段和一个豁口组成的,在模型转换时程序自动将洞口两侧的墙肢连接起来,形成一整片墙,而非数个墙肢段。图3程序可以根据信息生成窗洞口或门洞口68第2期任卫教,等:Aut oCAD平面图转换成PKP M建筑模型的方法(3短肢剪力墙结构时,墙梁相连接处自动生成节点对于短肢剪力墙结构,经常会出现梁支撑在短肢墙上,且轴线在梁墙连接处没有断点,对于墙梁相连接,且两者共在同一条轴线上时,程序会自动判断后在相连接处增加节点。如图4a所示为一梁支撑在短肢墙上,两者共同一轴线,且在相连接处并没有断点;图4b为程序转换完成后的模型,为了与梁线区分开

14、来,图中带有夹点的为短肢墙及其网格线。可以看出,模型转换的结果与手工建模相一致。4短肢剪力墙结构,墙梁相连接处自动生成节点(4轴线端头可自动延伸有些CAD图画得不是很严格,看似相交的轴线其实并没有相交。这样的图如果直接转换成模型,就会出现一些如构件之间的连接关系的错误等。图5a为模型转换前平面图局部,其右侧梁轴线在画图时并没有与其上部的水平轴线相交;图5b为程序转换后的建筑模型,对于此种情况会将轴线做适当延长,使其与最近的轴线相交,避免形成悬空梁。(5端头梁自动生成端节点图6a为模型转换前平面图的局部,在结构平面的最外围的梁有挑出端;图6b为转换完成后的模型。对于此种情况,程序自动判断是否为端头梁,如果是,则在端头梁的外端点处生成一个节点将轴线打断,形成悬挑梁 。图 5轴线端头可自动延伸图6端头梁自动生成端