熊 濤（中國中材國際工程股份有限公司（南京），江蘇 南京 211100）

1 項目概況

二維繪圖時代，繪圖人在平面上以直線表達定位，然后通過詳圖大樣及剖面圖進行表達鋼漏斗。使用者操作相對簡單,缺點是不能表達整體視圖，特別是鋼漏斗角部位置連接板的位置及相互關(guān)系表達不是很清楚，而且如果需要調(diào)整鋼漏斗容量，或修改鋼漏斗下料角度，二維繪圖就會顯得捉襟見肘，需要花費大量時間進行修改或重新繪圖。來到三維繪圖時代，我們要求使用者能夠所見即所得，在節(jié)省更多時間的情況下獲得更完美的作品。

某水泥廠項目，輔料原料堆棚車間，根據(jù)工藝卸料需要，設(shè)置了兩個鋼漏斗，運用Revit建立參數(shù)化鋼漏斗族，可真實準確反應(yīng)鋼漏斗各連接板狀況，且能根據(jù)不同工藝要求快速實現(xiàn)不同鋼漏斗建模及鋼結(jié)構(gòu)算量。

2 參數(shù)化鋼漏斗族的制作

由于鋼漏斗的特殊用途，目前在Revit軟件及市場各類插件中都還沒有鋼漏斗的族，所以我們開始自行制作。采用“公制常規(guī)模型”族樣板文件進行族的制作。

2.1 確定使用插入點

根據(jù)結(jié)構(gòu)使用習慣，以鋼漏斗頂平面與鋼漏斗卸料口中心作為使用插入點。

2.2 繪制鋼漏斗側(cè)壁模型

使用【融合】及【空心融合】命令創(chuàng)建鋼漏斗側(cè)壁。為盡量滿足多種鋼漏斗使用要求，將鋼漏斗默認設(shè)置為上下左右均不對稱。其中空心融合頂部及底部為工藝要求的鋼漏斗內(nèi)部尺寸，此類參數(shù)設(shè)置為常用尺寸標注參數(shù)，空心融合頂部分別定義為“頂口上寬”、“頂口下寬”、“頂口左寬”、“頂口右寬”，空心融合底部分別定義為“底口上寬”、“底口下寬”、“底口左寬”、“底口右寬”，空心融合高度=“鋼漏斗總高”-“法蘭高度”。

由于鋼漏斗上下左右均不對稱，各側(cè)壁傾角也不同，將各側(cè)壁傾角分別命名為“上壁角度”、“下壁角度”、“左壁角度”、“右壁角度”。融合的頂部及底部尺寸為鋼漏斗內(nèi)部尺寸加上鋼漏斗壁厚水平投影尺寸，上側(cè)尺寸公式定義如下：

上壁角度=atan((鋼漏斗總高-法蘭高度)/(頂口上寬-底口上寬))

頂口上外寬=頂口上寬+漏斗壁厚/sin(上壁角度)；

其余側(cè)相同處理。側(cè)壁模型詳見圖1。

圖1 鋼漏斗側(cè)壁模型

2.3 支座

支座由上支座板、下支座板、支座加勁肋三部分組成。

（1）上支座板：首先新增兩個參數(shù)，分別為“支座寬度”、“支座板厚度”。

使用【融合】命令，融合頂部尺寸=鋼漏斗內(nèi)部尺寸+支座寬度-漏斗壁厚水平投影尺寸，融合底部尺寸=融合頂部尺寸+支座板厚度/sin(側(cè)壁傾角)。

（2）下支座板：新增“支座高度”參數(shù)。使用【融合】命令，融合頂部、底部尺寸=上支座板頂部、底部尺寸+(支座高度-2×支座板厚度)/tan(側(cè)壁傾角)。

（3）支座加勁肋：單個加勁肋嵌套族采用“公制常規(guī)模型”建立，在前立面中使用【拉伸】命令，拉伸高度定義為“支座加勁肋高”，加勁肋傾斜面角度定義為“料斗壁角度”，加勁肋底長定義為“支座加勁肋下寬”，詳見圖2。

圖2 單個加勁肋嵌套族

新建一個“基于線的公制常規(guī)模型”，用于制作單側(cè)支座加勁肋模型組，載入單個加勁肋嵌套族，將嵌套族各參數(shù)關(guān)聯(lián)到對應(yīng)參數(shù)中。使用【陣列】命令將單個加勁肋進行陣列，端部加勁肋定位預(yù)設(shè)為500mm，加勁肋間距預(yù)設(shè)為2500mm，后續(xù)可根據(jù)實際調(diào)整，得到基于線的支座加勁肋族，見圖3。

圖3 基于線的支座加勁肋族

回到鋼漏斗模型中，選擇“南立面”，新增一個參照平面定義為“支座底板頂”，高度方向鎖定到支座底板頂部。選擇“參照標高”，將工作平面設(shè)置為新增的參照平面“支座底板頂”。

繪制鋼漏斗四周支座加勁肋定位參照平面，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系計算出各側(cè)加勁肋定位尺寸=頂口外寬-(漏斗支座高-漏斗支座板厚)/tan(各側(cè)角度)。

繪制支座加勁肋參照線，并將參照線與參照平面鎖定。載入基于線的支座加勁肋族，拾取各側(cè)支座加勁肋參照線并鎖定，將支座加勁肋各參數(shù)關(guān)聯(lián)到鋼漏斗族對應(yīng)參數(shù)中。添加支座加勁肋模型詳見圖4。由于鋼漏斗每側(cè)角度均不一致，因此需注意參數(shù)中的“料斗壁角度”需分別關(guān)聯(lián)到各側(cè)角度上。

圖4 添加支座加勁肋模型

2.4 水平加勁肋

由于水平加勁肋在不同高度的時候，加勁框大小將不一致，因此將單個水平加勁肋以及附帶的導向板做成一個嵌套族，再載入鋼漏斗主體族中。

新建“公制常規(guī)模型”族，在參照標高平面添加水平加勁肋定位參照平面，繪制水平加勁肋參照線，并將參照線與參照平面鎖定。

各側(cè)加勁肋定位尺寸=頂口外寬-水平加勁肋高/tan(各側(cè)角度)。

通過【放樣】創(chuàng)建水平加勁肋角鋼，拾取已繪制的水平加勁肋參照線作為放樣路徑，載入不等邊角鋼輪廓作為放樣輪廓，將輪廓族的所有參數(shù)進行關(guān)聯(lián)。

參照支座加勁肋制作方式創(chuàng)建水平加勁肋導向板模型組，首先制作單個導向板嵌套族，然后將嵌套族載入基于線的公制常規(guī)模型進行陣列，得到單側(cè)水平加勁肋導向板模型組，再分別載入各邊，拾取水平加勁肋參照線并與其鎖定，分別將族參數(shù)關(guān)聯(lián)到對應(yīng)參數(shù)中。水平加勁肋嵌套族詳見圖5。

圖5 水平加勁肋嵌套族

在鋼漏斗族前立面中新增水平加勁肋定位參照平面，將各參照平面與參照標高的距離分別設(shè)置參數(shù)，以便后續(xù)修改。分別載入水平加勁肋嵌套族，將水平加勁肋嵌套族與各層參照平面鎖定，嵌套族各相關(guān)參數(shù)全部關(guān)聯(lián)至鋼漏斗主體族中。可根據(jù)實際情況增減水平加勁肋數(shù)量，詳見圖6。

圖6 水平加勁肋立面圖

2.5 法蘭

法蘭部分包含法蘭直段、法蘭盤、法蘭開孔及法蘭加勁肋。

在鋼漏斗主體族中使用【拉伸】及【空心拉伸】命令創(chuàng)建鋼漏斗法蘭直段部分，各尺寸與族參數(shù)相互關(guān)聯(lián)。

法蘭盤部分與鋼漏斗主體族相對獨立，可做成一個嵌套族。

新建“公制常規(guī)模型”族，使用【拉伸】命令創(chuàng)建法蘭盤，定義法蘭盤尺寸相關(guān)參數(shù)。使用【空心拉伸】命令創(chuàng)建單個法蘭開孔，空心拉伸底部與法蘭盤底部鎖定，空心拉伸高度與法蘭板厚度關(guān)聯(lián)。

將法蘭開孔沿X、Y方向陣列，X向陣列個數(shù)=roundup[(2×法蘭孔至底口左右側(cè)距離+底口左寬+底口右寬)/法蘭孔長向間距+1]，Y向陣列個數(shù)=roundup[(2×法蘭孔至底口上下側(cè)距離+底口上寬+底口下寬)/法蘭孔寬向間距-1]。

法蘭加勁肋與水平加勁肋導向板類似，可通過嵌套族完成，此處不再贅述。完成后的法蘭嵌套族詳見圖7。將法蘭嵌套族載入鋼漏斗主體族，各參數(shù)全部關(guān)聯(lián)至鋼漏斗主體族中，即可得到完整鋼漏斗模型。

圖7 法蘭嵌套族

3 參數(shù)化鋼漏斗族的應(yīng)用

圖8即為該鋼漏斗族的【屬性】對話框，使用者根據(jù)實際情況，輸入相應(yīng)參數(shù)值，即可完成模型制作。圖9為鋼漏斗單體三維實例。

圖8 族屬性對話框

圖9 鋼漏斗三維實例

完成創(chuàng)建后，鋼漏斗族在項目中的應(yīng)用就很方便了。首先進入項目中，選擇插入-載入族，在卸料坑平面將族插入并定位。單擊鋼漏斗族，在屬性列表中根據(jù)工藝要求將鋼漏斗各參數(shù)一一修改，即可得到本項目的真實鋼漏斗模型，且能直接完成鋼漏斗的體積計算，詳見圖10。傳統(tǒng)人工算量需要手動統(tǒng)計大量異形板件尺寸。相比之下，參數(shù)化族大幅提高了算量速度和準確性。

圖10 鋼漏斗族在項目中的應(yīng)用

4 結(jié)語

族作為組成項目的基本構(gòu)件，其本身承載了大量的構(gòu)件參數(shù)化信息，可直接用于項目后續(xù)的應(yīng)用分析和計算。本文詳細描述了參數(shù)化鋼漏斗族的創(chuàng)建過程并在項目中予以應(yīng)用，通過族的創(chuàng)建過程，將鋼漏斗的參數(shù)化信息逐步完善進三維模型中。在族的應(yīng)用上，使用者只需結(jié)合工藝要求，修改各對應(yīng)尺寸參數(shù)，即可完成鋼漏斗模型創(chuàng)建，且能直接得到鋼漏斗工程量。參數(shù)化族真正做到了所見即所得，體現(xiàn)了BIM技術(shù)的巨大優(yōu)勢。