專利名稱：熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法及其計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱力工程檢查室技術(shù)和計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，特別是一種熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法及其計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國城市化進(jìn)程的推進(jìn)，集中供熱成為許多大城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的必然選擇，熱力工程的設(shè)計、技術(shù)和施工任務(wù)日益繁重。但我國目前熱力土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計力量嚴(yán)重不足，使用的設(shè)計工具落后，對熱力工程檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理費(fèi)時費(fèi)力，從而影響建設(shè)周期和建設(shè)質(zhì)量。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，設(shè)計人員在設(shè)計熱力檢查室時自行進(jìn)行的結(jié)構(gòu)計算不僅工作效率低，設(shè)計方案的修改和比選費(fèi)工費(fèi)時，而且即使是同一設(shè)計單位不同設(shè)計人員間的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果也不具有一致性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法及其計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，有利于加快熱力檢查室的建設(shè)周期和保障熱力檢查室的建設(shè)質(zhì)量。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括如下步驟:①在計算機(jī)平臺上新建一個熱力檢查室工程模板或者打開一個既有熱力檢查室工程模板；②在所述熱力檢查室工程模板上輸入設(shè)計者選定的或確定的熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；③根據(jù)所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示熱力檢查室結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)圖判斷所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的輸入正確性；④根據(jù)所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)確定的熱力檢查室進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算；⑤如果所述結(jié)構(gòu)計算的計算結(jié)果不符合設(shè)計要求，則重復(fù)步驟② ④，直至得到符合設(shè)計要求的計算結(jié)果；⑥根據(jù)所述符合設(shè)計要求的計算結(jié)果，確定或繪制熱力檢查室施工圖，并輸入施工圖繪圖比例，生成AutoCAD腳本文件，在AutoCAD中利用生成的腳本文件輸出熱力檢查室施工圖。所述計算機(jī)平臺具有AutoCAD2008、Windows2000、Windows XP 和 / 或 Vista 環(huán)境。所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包括控制數(shù)據(jù)和細(xì)部數(shù)據(jù)。所述控制數(shù)據(jù)包括:檢查室類型、檢查室剖面形式、頂板結(jié)構(gòu)形式、蓋板截面形式、蓋板搭接方向、蓋板布設(shè)位置、中隔板或梁中隔板設(shè)置標(biāo)志、邊墻類型、管道支架結(jié)構(gòu)形式、立柱型鋼類型和/或橫梁型鋼類型。所述細(xì)部數(shù)據(jù)包括:檢查室的幾何尺寸、材料參數(shù)、土層參數(shù)、荷載數(shù)據(jù)、管道支架幾何尺寸、支架推力、檢查室板的支承條件、荷載系數(shù)、砼溫度折減系數(shù)、檢查室計算系數(shù)和/或支架計算系數(shù)。所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)圖包括平面圖、縱剖面圖和/或橫剖面圖，根據(jù)各圖顯示的效果判斷熱力檢查室?guī)缀纬叽巛斎氲恼_性。所述結(jié)構(gòu)計算包括熱力檢查室本體的結(jié)構(gòu)計算和所述熱力檢查室內(nèi)熱力管道支架的結(jié)構(gòu)計算，所述結(jié)構(gòu)計算的計算結(jié)果包括熱力檢查室荷載計算，內(nèi)力、裂縫和撓度計算結(jié)果，以及熱力檢查室鋼筋和支架型鋼配置計算結(jié)果。所述熱力檢查室荷載包括結(jié)構(gòu)自重、水土壓力、汽車荷載、管道推力、中隔板樓面荷載及底板反力。所述熱力管道支架的類型采用兩端嵌固固定支架、懸臂固定支架、兩端嵌固導(dǎo)向支架和/或懸臂導(dǎo)向支架。所述熱力管道支架的結(jié)構(gòu)計算包括以下各項中的一項或多項:立柱強(qiáng)度、穩(wěn)定性、抗沖切計算和焊縫驗算；橫梁強(qiáng)度和焊縫驗算；立柱端部的局部承壓驗算；支架處檢查室頂?shù)装蹇箾_切與抗彎計算；檢查室抗滑驗算、抗傾覆驗算及抗浮驗算。所述熱力檢查室的剖面形狀呈矩形、半瓶口形或瓶口形；所述熱力檢查室的類型為明挖檢查室類型或豎井檢查室類型。所述熱力檢查室的板邊的支承形式為:四邊固支、四邊簡支、三邊固支一邊自由、三邊簡支一邊自由、兩對邊固支兩對邊自由或兩對邊簡支兩對邊自由。所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的輸入方式采用菜單結(jié)構(gòu)。熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，包括熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計算模塊、內(nèi)力計算模塊、配筋計算模塊和施工圖繪制模塊，所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊連接數(shù)據(jù)文件，所述數(shù)據(jù)文件分別互連于荷載計算模塊、內(nèi)力計算模塊、配筋計算模塊和施工圖繪制模塊，所述荷載計算模塊、內(nèi)力計算模塊、配筋計算模塊和施工圖繪制模塊依次連接，通過上述各模塊在計算機(jī)平臺上實現(xiàn):結(jié)構(gòu)自重計算、水土壓力計算、汽車活載計算、檢查室板內(nèi)力計算及配筋計算、管道支架內(nèi)力計算及型鋼選擇，并根據(jù)計算結(jié)果繪制施工圖。包括出錯處理模塊，所述出錯處理模塊分別接收熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計算模塊、內(nèi)力計算模塊、配筋計算模塊和施工圖繪制模塊的出錯信息。所述計算機(jī)平臺具有AutoCAD、Windows2000、Windows XP和/或Vista環(huán)境，所述施工圖繪制模塊生成AutoCAD腳本文件，在AutoCAD中利用生成的腳本文件輸出熱力檢查
室施工圖。所述系統(tǒng)采用菜單結(jié)構(gòu)，所述菜單結(jié)構(gòu)包括:數(shù)據(jù)文件彈出菜單、結(jié)構(gòu)形式彈出菜單、數(shù)據(jù)輸入彈出菜單、結(jié)構(gòu)示意圖彈出菜單、結(jié)構(gòu)計算彈出菜單、查改配筋彈出菜單和圖形輸出彈出菜單。所述數(shù)據(jù)文件彈出菜單包括以下選項:打開數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)，另存數(shù)據(jù)，以及退出。所述結(jié)構(gòu)形式彈出菜單包括以下選項:檢查室類型，檢查室剖面形式，頂板結(jié)構(gòu)形式，蓋板截面形式，蓋板搭接方向，蓋板布設(shè)位置，主梁搭接方式，中隔板或梁設(shè)置，邊墻類型，支架結(jié)構(gòu)形式，立柱型鋼類型，以及橫梁型鋼類型。所述數(shù)據(jù)輸入彈出菜單包括以下選項:幾何參數(shù)，蓋板及頂板梁，人孔及鋼梯，溝口數(shù)據(jù)，溝口梁數(shù)據(jù)，中隔板或梁數(shù)據(jù)，材料參數(shù)，土層參數(shù)，荷載數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)與軸線，支架數(shù)據(jù)，拼接鋼板，滑動支墩，以及支架總推力。所述結(jié)構(gòu)示意圖彈出菜單包括以下選項:平面圖，縱斷面圖，以及橫斷面圖。所述結(jié)構(gòu)計算彈出菜單包括以下選項:荷載系數(shù)，砼溫度折減系數(shù)，支架計算系數(shù)，支架計算，支架計算書，邊墻計算模式，板支承與開孔，支架端部彎矩，檢查室計算系數(shù)，檢查室計算，以及檢查室計算書。所述查改配筋彈出菜單包括以下選項:頂?shù)装邃摻睿笥疫厜︿摻?，上下邊墻鋼筋，中隔板或梁鋼筋，頂板梁鋼筋，溝口梁鋼筋，洞口加?qiáng)筋，以及支架型鋼。所述圖形輸出彈出菜單包括以下選項:圖標(biāo)數(shù)據(jù)，繪圖比例，繪圖準(zhǔn)備，進(jìn)入AutoCAD,以及工程數(shù)量。所述荷載計算模塊在讀取數(shù)據(jù)和荷載計算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程:(I)根據(jù)土層數(shù)目按土層厚度加權(quán)平均計算土層的等效參數(shù)；(2)按水土分算或水土合算方法計算頂板、墻頂和墻底的水土壓力；(3)計算頂板、墻頂和墻底的汽車活載；(4)若汽車活載為局部均布荷載，根據(jù)頂板尺寸、單輪重、單車重、單并行等條件折算為滿布汽車荷載；(5)計算結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的分布荷載；(6)按水土荷載、汽車荷載和結(jié)構(gòu)自重計算底板反力，并考慮彈性地基的影響；(7)計算管道支架頂端和底端對檢查室板產(chǎn)生的集中彎矩。所述內(nèi)力計算模塊在讀取數(shù)據(jù)和內(nèi)力計算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程:(I)頂板內(nèi)力計算:按照頂板結(jié)構(gòu)形式分別計算頂板梁、預(yù)制蓋板和現(xiàn)澆頂板各部分的內(nèi)力，對現(xiàn)澆頂板還根據(jù)人孔的大小進(jìn)行內(nèi)力修正；(2)按底板反力計算底板內(nèi)力；(3)邊墻內(nèi)力計算:若邊墻為混凝土墻，按板計算內(nèi)力，然后根據(jù)溝口的大小進(jìn)行內(nèi)力修正，若邊墻為模塊墻，按砌體進(jìn)行檢算；⑷中隔板或中隔梁內(nèi)力計算，若有中隔板或中隔梁，計算其內(nèi)力；(5)溝口梁內(nèi)力計算:根據(jù)用戶的要求，一個溝口的頂部、底部和兩側(cè)可以設(shè)暗梁并計算其內(nèi)力。包括支架計算模塊，所述支架計算模塊在讀取數(shù)據(jù)和支架計算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程:(I)根據(jù)管道重量和推力計算支架立柱的內(nèi)力；(2)根據(jù)壓彎強(qiáng)度要求選擇立柱型鋼；(3)進(jìn)行立柱抗剪驗算，若不滿足要求則按先增加型鋼型號后改變截面形式的順序重新選擇立柱型鋼；(4)進(jìn)行立柱整體穩(wěn)定性驗算，若不滿足則重新選擇立柱型鋼；(5)進(jìn)行立柱焊縫驗算，若不滿足則重新選擇立柱型鋼；(6)根據(jù)管道重量和推力計算支架橫梁的內(nèi)力；(7)根據(jù)抗彎強(qiáng)度要求選擇橫梁型鋼；(8)進(jìn)行橫梁抗剪驗算，若不滿足則重新選擇橫梁型鋼；(9)進(jìn)行橫梁與立柱間焊縫驗算，若不滿足則重新選擇橫梁型鋼；(10)進(jìn)行立柱頂端和底端的局部承壓驗算；(11)進(jìn)行立柱下端抗沖切驗算；(12)進(jìn)行檢查室抗滑穩(wěn)定驗算；(13)進(jìn)行檢查室抗傾覆驗算；(14)進(jìn)行檢查室抗浮驗算。所述配筋計算模塊在讀取數(shù)據(jù)和配筋計算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程:(I)頂板配筋計算，按照頂板結(jié)構(gòu)形式分別計算頂板梁、預(yù)制蓋板和現(xiàn)澆頂板各部分的配筋、裂縫和撓度；(2)按底板內(nèi)力計算底板配筋和裂縫；(3)若邊墻為混凝土墻，計算邊墻配筋和裂縫；
(4)若有中隔板或中隔梁，計算其配筋、裂縫和撓度；(5)溝口梁配筋計算，對每一個溝口的頂部、底部和兩側(cè)，若有暗梁則計算其配筋和裂縫。所述施工圖繪制模塊在讀取數(shù)據(jù)和結(jié)束之間執(zhí)行以下流程:(I)根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸和繪圖比例確定檢查室結(jié)構(gòu)圖和蓋板框尺寸；(2)繪制檢查室結(jié)構(gòu)輪廓線；(3)計算板鋼筋的長度，進(jìn)行鋼筋編號，然后繪制板鋼筋；(4)計算頂板梁、溝口過梁鋼筋的長度，進(jìn)行鋼筋編號，然后繪制梁鋼筋；(5)計算支架型鋼的長度，進(jìn)行型鋼編號，然后繪制支架型鋼；
(6)根據(jù)鋼筋的型號、長度和編號繪鋼筋表；(7)繪施工圖說明；(8)若有蓋板則單獨(dú)繪制一張蓋板結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的技術(shù)效果如下:本發(fā)明熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法及其計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，通過利用計算機(jī)平臺的智能系統(tǒng)和采用結(jié)構(gòu)算法等能夠獲得更為合理的熱力檢查室施工圖，大為提高熱力工程熱力檢查室的出圖效率，從而有利于加快熱力檢查室的建設(shè)周期和保障熱力檢查室的建設(shè)質(zhì)量。另外，本發(fā)明的實施還具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)把設(shè)計人員從繁雜的數(shù)字計算中解脫出來，降低勞動強(qiáng)度，提供設(shè)計效率，縮短設(shè)計周期，降低設(shè)計成本。(2)為設(shè)計方案的比選和圖紙的審核提供了方便。(3)經(jīng)過檢測和試用，本發(fā)明采用的結(jié)構(gòu)計算方法比以往手工計算更為合理，得到的設(shè)計結(jié)果可節(jié)省建筑成本5%以上。


圖1是實施本發(fā)明熱力工程熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流與模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實施本發(fā)明涉及的菜單結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實施本發(fā)明涉及的完成一個熱力檢查室的計算與繪圖所經(jīng)歷的流程示意圖。圖4是實施本發(fā)明涉及的荷載計算流程示意圖。圖5是實施本發(fā)明涉及的熱力檢查室內(nèi)力計算流程示意圖。圖6是實施本發(fā)明涉及的支架計算流程示意圖。圖7是實施本發(fā)明涉及的配筋計算流程示意圖。圖8是實施本發(fā)明涉及的施工圖繪制流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖(圖1-圖8)對本發(fā)明進(jìn)行說明。圖1是實施本發(fā)明熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法及其計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流與模塊結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，系統(tǒng)分為熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計算模塊、內(nèi)力計算模塊、配筋計算模塊、施工圖繪制模塊、出錯處理模塊。該圖顯示了數(shù)據(jù)在各模塊間的傳遞過程。所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊連接數(shù)據(jù)文件，所述數(shù)據(jù)文件分別互連于荷載計算模塊、內(nèi)力計算模塊、配筋計算模塊和施工圖繪制模塊，所述荷載計算模塊、內(nèi)力計算模塊、配筋計算模塊和施工圖繪制模塊依次連接，通過上述各模塊在計算機(jī)平臺上實現(xiàn):結(jié)構(gòu)自重計算、水土壓力計算、汽車活載計算、檢查室板內(nèi)力計算及配筋計算、管道支架內(nèi)力計算及型鋼選擇，并根據(jù)計算結(jié)果繪制施工圖。所述出錯處理模塊分別接收熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計算模塊、內(nèi)力計算模塊、配筋計算模塊和施工圖繪制模塊的出錯信息。所述計算機(jī)平臺具有AutoCAD、Windows2000、Windows XP和/或Vista環(huán)境，所述施工圖繪制模塊生成AutoCAD腳本文件，在AutoCAD中利用生成的腳本文件輸出熱力檢查室施工圖。圖2是實施本發(fā)明涉及的菜單結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，主要包括7個彈出菜單?！皵?shù)據(jù)文件”彈出菜單用于工程數(shù)據(jù)的打開與保存；“結(jié)構(gòu)形式”彈出菜單用于控制數(shù)據(jù)輸入；“數(shù)據(jù)輸入”彈出菜單用于細(xì)部數(shù)據(jù)輸入；“結(jié)構(gòu)示意圖”彈出菜單用于顯示結(jié)構(gòu)示意圖，校核結(jié)構(gòu)布置是否正確；“結(jié)構(gòu)計算”彈出菜單用于進(jìn)行荷載、內(nèi)力和配筋計算；“查改配筋”彈出菜單用于配筋結(jié)果的顯示和修改；“圖形輸出”彈出菜單用于生成Auto CAD繪圖腳本文件并打開Auto CAD以出圖。圖3是實施本發(fā)明涉及的完成一個熱力檢查室的計算與繪圖所經(jīng)歷的流程示意圖。在詳細(xì)設(shè)計階段采用面向?qū)ο蠛徒Y(jié)構(gòu)化設(shè)計相結(jié)合的設(shè)計方法。功能相對獨(dú)立的部分設(shè)計為一個模塊。下面是主要功能模塊的說明。1、荷載計算模塊:參見流程圖4，荷載計算包括如下步驟:(I)根據(jù)土層數(shù)目按土層厚度加權(quán)平均計算土層的等效參數(shù)。(2)按水土分算或水土合算方法計算頂板、墻頂和墻底的水土壓力。(3)計算頂板、墻頂和墻底的汽車活載。(4)若汽車活載為局部均布荷載，根據(jù)頂板尺寸、單輪重、單車重、單并行等條件折算為滿布汽車荷載。(5)計算結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的分布荷載。(6)按水土荷載、汽車荷載和結(jié)構(gòu)自重計算底板反力，并考慮彈性地基的影響。(7)計算管道支架頂端和底端對檢查室板產(chǎn)生的集中彎矩。2、內(nèi)力計算模塊:參見流程圖5，熱力檢查室內(nèi)力計算包括如下步驟:(I)頂板內(nèi)力計算。按照頂板結(jié)構(gòu)形式分別計算頂板梁、預(yù)制蓋板和現(xiàn)澆頂板各部分的內(nèi)力；對現(xiàn)澆頂板還根據(jù)人孔的大小進(jìn)行內(nèi)力修正。(2)按底板反力計算底板內(nèi)力。(3)邊墻內(nèi)力計算。若邊墻為混凝土墻，按板計算內(nèi)力，然后根據(jù)溝口的大小進(jìn)行內(nèi)力修正；若邊墻為模塊墻，按砌體進(jìn)行檢算。(4)中隔板或中隔梁內(nèi)力計算。若有中隔板或中隔梁，計算其內(nèi)力。(5)溝口梁內(nèi)力計算。根據(jù)用戶的要求，一個溝口的頂部、底部和兩側(cè)可以設(shè)暗梁并計算其內(nèi)力。參見流程圖6，支架計算包括如下步驟:(I)根據(jù)管道重量和推力計算支架立柱的內(nèi)力。(2)根據(jù)壓彎強(qiáng)度要求選擇立柱型鋼。(3)進(jìn)行立柱抗剪驗算。若不滿足要求則按先增加型鋼型號后改變截面形式的順序重新選擇立柱型鋼。(4)進(jìn)行立柱整體穩(wěn)定性驗算。若不滿足則重新選擇立柱型鋼。(5)進(jìn)行立柱焊縫驗算。若不滿足則重新選擇立柱型鋼。(6)根據(jù)管道重量和推力計算支架橫梁的內(nèi)力。(7)根據(jù)抗彎強(qiáng)度要求選擇橫梁型鋼。(8)進(jìn)行橫梁抗剪驗算。若不滿足則重新選擇橫梁型鋼。(9)進(jìn)行橫梁與立柱間焊縫驗算。若不滿足則重新選擇橫梁型鋼。(10)進(jìn)行立柱頂端和底端的局部承壓驗算。(11)進(jìn)行立柱下端抗沖切驗算。(12)進(jìn)行檢查室抗滑穩(wěn)定驗算。
(13)進(jìn)行檢查室抗傾覆驗算。(14)進(jìn)行檢查室抗浮驗算。3、配筋計算模塊:參見流程圖7，配筋計算包括如下步驟:(I)頂板配筋計算。按照頂板結(jié)構(gòu)形式分別計算頂板梁、預(yù)制蓋板和現(xiàn)澆頂板各部分的配筋、裂縫和撓度。(2)按底板內(nèi)力計算底板配筋和裂縫。(3)若邊墻為混凝土墻，計算邊墻配筋和裂縫。(4)若有中隔板或中隔梁，計算其配筋、裂縫和撓度。(5)溝口梁配筋計算。對每一個溝口的頂部、底部和兩側(cè)，若有暗梁則計算其配筋和裂縫。4、施工圖繪制模塊:參見流程圖8，施工圖繪制包括如下步驟:(I)根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸和繪圖比例確定檢查室結(jié)構(gòu)圖和蓋板框尺寸。(2)繪制檢查室結(jié)構(gòu)輪廓線。(3)計算板鋼筋的長度，進(jìn)行鋼筋編號，然后繪制板鋼筋。(4)計算頂板梁、溝口過梁鋼筋的長度，進(jìn)行鋼筋編號，然后繪制梁鋼筋。(5)計算支架型鋼的長度，進(jìn)行型鋼編號，然后繪制支架型鋼。(6)根據(jù)鋼筋的型號、長度和編號繪鋼筋表。(7)繪施工圖說明。(8)若有蓋板則單獨(dú)繪制一張蓋板結(jié)構(gòu)圖。對熱力檢查室結(jié)構(gòu)，本發(fā)明方法和系統(tǒng)可處理的荷載形式包括結(jié)構(gòu)自重、水土壓力、汽車活載及管道推力。可處理的結(jié)構(gòu)形式包括:(I)檢查室類型:明挖檢查室，豎井檢查室。(2)檢查室剖面形狀:矩形，半瓶口形，瓶口形。(3)頂板:全現(xiàn)澆頂板，部分現(xiàn)澆頂板，全預(yù)制頂板。(4)蓋板:矩形蓋板，槽形蓋板。(5)蓋板搭接方向:左右向搭接，前后向搭接。(6)頂板主梁:1 2根，矩形截面梁。(7)頂板與主梁間搭接方式:梁頂搭接，梁底搭接。(8)中隔板(梁):中隔板，中隔梁。(9)邊墻類型:砼墻，模塊墻(明挖檢查室)。(10)溝口:1 4個，矩形、半圓拱直墻平底式、半圓拱直墻仰拱式、三心圓直墻平底式、三心圓直墻仰拱式、五心圓曲墻式、穿墻套管。(11)人孔:1 4個，圓形。(12)爬梯:1 4個，設(shè)O 2層休息平臺。可顯示的結(jié)構(gòu)幾何簡圖包括平面圖、縱剖面圖及橫剖面圖?？衫L制的檢查室施工圖包括檢查室結(jié)構(gòu)圖(平面圖，縱剖面圖，橫剖面圖)及蓋板配筋圖。對檢查室中的管道支架結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可處理的荷載形式包括管道重量、管道軸向推力及管道側(cè)向推力?？商幚淼闹Ъ芙Y(jié)構(gòu)形式包括:(I)支架個數(shù):1 4個。(2)支架類型:兩端嵌固固定支架、懸臂固定支架、兩端嵌固導(dǎo)向支架、懸臂導(dǎo)向支架。(3)立柱截面形式:單槽鋼、雙槽鋼、雙槽鋼焊綴板、雙槽鋼焊寬綴板、H型鋼截面(固定支架)、拼接鋼板(固定支架)、工字鋼(導(dǎo)向支架)。(4)橫梁截面形式:單槽鋼、雙槽鋼、雙槽鋼焊綴板、雙槽鋼焊寬綴板?？衫L制的支架施工圖包括支架平面圖、橫剖面圖、縱剖面圖以及立柱、橫梁大樣。本發(fā)明方法和系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計算模塊、內(nèi)力計算模塊、配筋計算模塊、施工圖繪制模塊、出錯處理模塊。具體設(shè)置有:結(jié)構(gòu)自重計算、水土壓力計算、汽車活載計算、檢查室板內(nèi)力計算及配筋計算、管道支架內(nèi)力計算及型鋼選擇，并根據(jù)計算結(jié)果繪制施工圖。系統(tǒng)還具有幫助和錯誤提示功能，幫助用以指導(dǎo)用戶如何使用系統(tǒng)，錯誤提示用以指導(dǎo)用戶進(jìn)行合理的參數(shù)選擇。系統(tǒng)還能夠根據(jù)輸入的控制數(shù)據(jù)自動調(diào)整后續(xù)輸入的內(nèi)容。實施本發(fā)明的方法和系統(tǒng)能夠執(zhí)行如下步驟:(I)新建一個工程或打開一個既有工程。(2)輸入熱力檢查室設(shè)計的控制數(shù)據(jù):檢查室類型、檢查室剖面形式、頂板結(jié)構(gòu)形式、蓋板截面形式、蓋板搭接方向、蓋板布設(shè)位置、中隔板(梁)設(shè)置標(biāo)志、邊墻類型、管道支架結(jié)構(gòu)形式、立柱型鋼類型及橫梁型鋼類型。(3)輸入熱力檢查室設(shè)計的細(xì)部數(shù)據(jù):檢查室的幾何尺寸、材料參數(shù)、土層參數(shù)、荷載數(shù)據(jù)、管道支架幾何尺寸及支架推力；檢查室板的支承條件；荷載系數(shù)、砼溫度折減系數(shù)、檢查室計算系數(shù)和支架計算系數(shù)。(4)顯示檢查室的平面圖、縱剖面圖和橫剖面圖，以核對檢查室?guī)缀纬叽巛斎氲恼_性。(5)進(jìn)行熱力檢查室的結(jié)構(gòu)計算:檢查室荷載計算、內(nèi)力計算和鋼筋配置。檢查室承受的荷載包括結(jié)構(gòu)自重、水土壓力、汽車荷載、管道推力、中隔板樓面荷載及底板反力。檢查室頂?shù)装?、邊墻、蓋板、蓋板梁及溝口過梁的內(nèi)力計算采用解析方法。無孔現(xiàn)澆頂?shù)装寮斑厜Π磸椥员“蹇紤]。板邊的支承形式可為:四邊固支、四邊簡支、三邊固支一邊自由、三邊簡支一邊自由、兩對邊固支兩對邊自由、兩對邊簡支兩對邊自由。有孔現(xiàn)澆板的彎矩M,由下述公式確定(式中M為無孔板的彎矩，k為孔兩邊邊長與相應(yīng)板邊長的比取大者):
孔位于板邊緣(中間內(nèi)插):
權(quán)利要求
1.熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括如下步驟: ①在計算機(jī)平臺上新建一個熱力檢查室工程模板或者打開一個既有熱力檢查室工程模板； ②在所述熱力檢查室工程模板上輸入設(shè)計者選定的或確定的熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)； ③根據(jù)所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示熱力檢查室結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)圖判斷所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的輸入正確性； ④根據(jù)所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)確定的熱力檢查室進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算； ⑤如果所述結(jié)構(gòu)計算的計算結(jié)果不符合設(shè)計要求，則重復(fù)步驟② ④，直至得到符合設(shè)計要求的計算結(jié)果； ⑥根據(jù)所述符合設(shè)計要求的計算結(jié)果，確定或繪制熱力檢查室施工圖，并輸入施工圖繪圖比例，生成AutoCAD腳本文件，在AutoCAD中利用生成的腳本文件輸出熱力檢查室施工圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述計算機(jī)平臺具有 AutoCAD2008、Windows2000、Windows XP 和 / 或 Vista 環(huán)境。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包括控制數(shù)據(jù)和細(xì)部數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述控制數(shù)據(jù)包括:檢查室類型、檢查室剖面形式、頂板結(jié)構(gòu)形式、蓋板截面形式、蓋板搭接方向、蓋板布設(shè)位置、中隔板或梁中隔板設(shè)置標(biāo)志、邊墻類型、管道支架結(jié)構(gòu)形式、立柱型鋼類型和/或橫梁型鋼類型。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述細(xì)部數(shù)據(jù)包括:檢查室的幾何尺寸、材料參數(shù)、土層參數(shù)、荷載數(shù)據(jù)、管道支架幾何尺寸、支架推力、檢查室板的支承條件、荷載系數(shù)、砼溫度折減系數(shù)、檢查室計算系數(shù)和/或支架計算系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)圖包括平面圖、縱剖面圖和/或橫剖面圖，根據(jù)各圖顯示的效果判斷熱力檢查室?guī)缀纬叽巛斎氲恼_性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)計算包括熱力檢查室本體的結(jié)構(gòu)計算和所述熱力檢查室內(nèi)熱力管道支架的結(jié)構(gòu)計算，所述結(jié)構(gòu)計算的計算結(jié)果包括熱力檢查室荷載計算，內(nèi)力、裂縫和撓度計算結(jié)果，以及熱力檢查室鋼筋和支架型鋼配置計算結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述熱力檢查室荷載包括結(jié)構(gòu)自重、水土壓力、汽車荷載、管道推力、中隔板樓面荷載及底板反力。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述熱力管道支架的類型采用兩端嵌固固定支架、懸臂固定支架、兩端嵌固導(dǎo)向支架和/或懸臂導(dǎo)向支架。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述熱力管道支架的結(jié)構(gòu)計算包括以下各項中的一項或多項:立柱強(qiáng)度、穩(wěn)定性、抗沖切計算和焊縫驗算；橫梁強(qiáng)度和焊縫驗算；立柱端部的局部承壓驗算；支架處檢查室頂?shù)装蹇箾_切與抗彎計算；檢查室抗滑驗算、抗傾覆驗算及抗浮驗算。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述熱力檢查室的剖面形狀呈矩形、半瓶口形或瓶口形；所述熱力檢查室的類型為明挖檢查室類型或豎井檢查室類型。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述熱力檢查室的板邊的支承形式為:四邊固支、四邊簡支、三邊固支一邊自由、三邊簡支一邊自由、兩對邊固支兩對邊自由或兩對邊簡支兩對邊自由。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的輸入方式采用菜單結(jié)構(gòu)。
14.熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，包括熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計算模塊、內(nèi)力計算模塊、配筋計算模塊和施工圖繪制模塊，所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊連接數(shù)據(jù)文件，所述數(shù)據(jù)文件分別互連于荷載計算模塊、內(nèi)力計算模塊、配筋計算模塊和施工圖繪制模塊，所述荷載計算模塊、內(nèi)力計算模塊、配筋計算模塊和施工圖繪制模塊依次連接，通過上述各模塊在計算機(jī)平臺上實現(xiàn):結(jié)構(gòu)自重計算、水土壓力計算、汽車活載計算、檢查室板內(nèi)力計算及配筋計算、管道支架內(nèi)力計算及型鋼選擇，并根據(jù)計算結(jié)果繪制施工圖。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，包括出錯處理模塊，所述出錯處理模塊分別接收熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計算模塊、內(nèi)力計算模塊、配筋計算模塊和施工圖繪制模塊的出錯信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述計算機(jī)平臺具有AutoCAD、Windows2000、Windows XP和/或Vista環(huán)境,所述施工圖繪制模塊生成AutoCAD腳本文件，在AutoCAD中利用生成的腳本文件輸出熱力檢查室施工圖。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)采用菜單結(jié)構(gòu)，所述菜單結(jié)構(gòu)`包括:數(shù)據(jù)文件彈出菜單、結(jié)構(gòu)形式彈出菜單、數(shù)據(jù)輸入彈出菜單、結(jié)構(gòu)示意圖彈出菜單、結(jié)構(gòu)計算彈出菜單、查改配筋彈出菜單和圖形輸出彈出菜單。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)文件彈出菜單包括以下選項:打開數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)，另存數(shù)據(jù)，以及退出。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)形式彈出菜單包括以下選項:檢查室類型，檢查室剖面形式，頂板結(jié)構(gòu)形式，蓋板截面形式，蓋板搭接方向，蓋板布設(shè)位置，主梁搭接方式，中隔板或梁設(shè)置，邊墻類型，支架結(jié)構(gòu)形式，立柱型鋼類型，以及橫梁型鋼類型。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)輸入彈出菜單包括以下選項:幾何參數(shù)，蓋板及頂板梁，人孔及鋼梯，溝口數(shù)據(jù)，溝口梁數(shù)據(jù)，中隔板或梁數(shù)據(jù)，材料參數(shù)，土層參數(shù)，荷載數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)與軸線，支架數(shù)據(jù)，拼接鋼板，滑動支墩，以及支架總推力。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)示意圖彈出菜單包括以下選項:平面圖，縱斷面圖，以及橫斷面圖。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)計算彈出菜單包括以下選項:荷載系數(shù)，砼溫度折減系數(shù)，支架計算系數(shù)，支架計算，支架計算書，邊墻計算模式，板支承與開孔，支架端部彎矩，檢查室計算系數(shù)，檢查室計算，以及檢查室計算書。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述查改配筋彈出菜單包括以下選項:頂?shù)装邃摻?，左右邊墻鋼筋，上下邊墻鋼筋，中隔板或梁鋼筋，頂板梁鋼筋，溝口梁鋼筋，洞口加?qiáng)筋，以及支架型鋼。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述圖形輸出彈出菜單包括以下選項:圖標(biāo)數(shù)據(jù)，繪圖比例，繪圖準(zhǔn)備，進(jìn)入AutoCAD，以及工程數(shù)量。
25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述荷載計算模塊在讀取數(shù)據(jù)和荷載計算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程:(I)根據(jù)土層數(shù)目按土層厚度加權(quán)平均計算土層的等效參數(shù)；(2)按水土分算或水土合算方法計算頂板、墻頂和墻底的水土壓力；(3)計算頂板、墻頂和墻底的汽車活載；(4)若汽車活載為局部均布荷載，根據(jù)頂板尺寸、單輪重、單車重、單并行等條件折算為滿布汽車荷載；(5)計算結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的分布荷載；(6)按水土荷載、汽車荷載和結(jié)構(gòu)自重計算底板反力，并考慮彈性地基的影響；(7)計算管道支架頂端和底端對檢查室板產(chǎn)生的集中彎矩。
26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)力計算模塊在讀取數(shù)據(jù)和內(nèi)力計算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程:(I)頂板內(nèi)力計算:按照頂板結(jié)構(gòu)形式分別計算頂板梁、預(yù)制蓋板和現(xiàn)澆頂板各部分的內(nèi)力，對現(xiàn)澆頂板還根據(jù)人孔的大小進(jìn)行內(nèi)力修正；(2)按底板反力計算底板內(nèi)力；(3)邊墻內(nèi)力計算:若邊墻為混凝土墻,按板計算內(nèi)力，然后根據(jù)溝口的大小進(jìn)行內(nèi)力修正，若邊墻為模塊墻，按砌體進(jìn)行檢算；(4)中隔板或中隔梁內(nèi)力計算，若有中隔板或中隔梁，計算其內(nèi)力；(5)溝口梁內(nèi)力計算:根據(jù)用戶的要求，一個溝口的頂部、底部和兩側(cè)可以設(shè)暗梁并計算其內(nèi)力。
27.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，包括支架計算模塊，所述支架計算模塊在讀取數(shù)據(jù)和支架計算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程:(I)根據(jù)管道重量和推力計算支架立柱的內(nèi)力；(2)根據(jù)壓彎強(qiáng)度要求選擇立柱型鋼；(3)進(jìn)行立柱抗剪驗算，若不滿足要求則按先增加型鋼型號后改變截面形式的順序重新選擇立柱型鋼；(4)進(jìn)行立柱整體穩(wěn)定性驗算，若不滿足則重新選擇立柱型鋼；(5)進(jìn)行立柱焊縫驗算，若不滿足則重新選擇立柱型鋼；(6)根據(jù)管道重量和推力計算支架橫梁的內(nèi)力；(7)根據(jù)抗彎強(qiáng)度要求選擇橫梁型鋼；(8)進(jìn)行橫梁抗剪驗算，若不滿足則重新選擇橫梁型鋼；(9)進(jìn)行橫梁與立柱間焊縫驗算，若不滿足則重新選擇橫梁型鋼；(10)進(jìn)行立柱頂端和底端的局部承壓驗算；(11)進(jìn)行立柱下端抗沖切驗算；(12)進(jìn)行檢查室抗滑穩(wěn)定驗算；(13)進(jìn)行檢查室抗傾覆驗算；(14)進(jìn)行檢查室抗浮驗算。
28.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述配筋計算模塊在讀取數(shù)據(jù)和配筋計算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程:(I)頂板配筋計算，按照頂板結(jié)構(gòu)形式分別計算頂板梁、預(yù)制蓋板和現(xiàn)澆頂板各部分的配筋、裂縫和撓度；(2)按底板內(nèi)力計算底板配筋和裂縫；(3)若邊墻為混凝土墻，計算邊墻配筋和裂縫；(4)若有中隔板或中隔梁，計算其配筋、裂縫和撓度；(5)溝口梁配筋計算，對每一個溝口的頂部、底部和兩側(cè)，若有暗梁則計算其配筋和裂縫。
29.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱力檢查室結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述施工圖繪制模塊在讀取數(shù)據(jù)和結(jié)束之間執(zhí)行以下流程:(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸和繪圖比例確定檢查室結(jié)構(gòu)圖和蓋板框尺寸；(2)繪制檢查室結(jié)構(gòu)輪廓線；(3)計算板鋼筋的長度，進(jìn)行鋼筋編號，然后繪制板鋼筋；(4)計算頂板梁、溝口過梁鋼筋的長度，進(jìn)行鋼筋編號，然后繪制梁鋼筋；(5)計算支架型鋼的長度，進(jìn)行型鋼編號，然后繪制支架型鋼；(6)根據(jù)鋼筋的型號、長度和編號繪鋼筋表；(7)繪施工圖說明；(8)若有蓋板則單獨(dú)繪制一張蓋板結(jié)構(gòu)圖。
全文摘要
熱力檢查室結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法及其計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，有利于加快熱力檢查室的建設(shè)周期和保障熱力檢查室的建設(shè)質(zhì)量，其特征在于，包括①在計算機(jī)平臺上新建一個熱力檢查室工程模板或者打開一個既有熱力檢查室工程模板；②輸入設(shè)計者選定的或確定的熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；③顯示熱力檢查室結(jié)構(gòu)圖，判斷所述熱力檢查室結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的輸入正確性；④進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算；⑤如果所述結(jié)構(gòu)計算的計算結(jié)果不符合設(shè)計要求，則重復(fù)步驟②～④，直至得到符合設(shè)計要求的計算結(jié)果；⑥根據(jù)所述符合設(shè)計要求的計算結(jié)果，確定或繪制熱力檢查室施工圖，在AutoCAD中利用生成的腳本文件輸出熱力檢查室施工圖。
文檔編號G06F17/50GK103106297SQ20131001282
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者牛小化, 張玉成, 楊成永, 劉艷芬, 董淑棉, 董樂意, 陳新棟, 孫淑文 申請人:北京特澤熱力工程設(shè)計有限責(zé)任公司, 北京交通大學(xué)