基于BIM的Revit建筑与结构设计案例实战
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3.1 地下室下部结构设计

在现代社会中,随着人们对地下空间需求的不断增长,地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大,地下工程材料消耗大、建造周期长、施工难度大,结构设计的好坏将会对整个项目的设计周期、施工工期以及建造费用产生巨大的影响。

地下室的结构设计共分为地下室框架柱KZ的绘制、基础梁DL的绘制和地下室底板DB的绘制三个部分的内容,工程师可以通过这三个部分的学习来熟练梁、板、柱的一般画法,为后面的学习打下良好的基础。

3.1.1 地下室框架柱KZ的绘制

在Revit中结构柱的形式比较单一,一般与其截面形式与尺寸紧密相关,本文柱的截面尺寸设置将是绘制Revit结构柱的重中之重。

(1)打开项目。选择“打开”→“项目”命令,在弹出的对话框中选择“地下基础部分设计”选项,并单击“打开”按钮,如图3.1.1所示。

图3.1.1 打开项目

(2)确认项目信息。选择“视图”→“三维视图”→“默认三维视图”命令,进入如图3.1.2所示的三维界面,观察并确认信息。

图3.1.2 确认项目信息

(3)导入地下室柱定位CAD。切换一层结构平面图视图,选择“插入”→“导入CAD”→“打开”命令,打开“导入CAD格式”对话框,如图3.1.3所示。导入CAD底图后,如图3.1.4所示。

图3.1.3 导入地下室柱定位CAD

图3.1.4 导入界面

(4)柱定位。选择导入的CAD底图,按快捷键M+V,将KZ4中点交线沿着箭头方向移动到1轴与G轴交点处,如图3.1.5所示。完成后,可以观察CAD的底图与现有的轴网对齐了,如图3.1.6所示。

图3.1.5 一层柱定位

图3.1.6 对齐轴网

在做好了准备工作以后,工程师就可以开始绘制框柱KZ。KZ的绘制包括两大部分:一部分是柱信息的输入;另一部分是柱的定位绘制。下面进入实际操作部分。

(5)建立框架柱KZ1信息库。选择“结构”→“柱”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入KZ1字样,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.7和图3.1.8所示。

图3.1.7 输入KZ1名称

图3.1.8 输入KZ1截面尺寸

(6)建立框架柱KZ2信息库。选择“结构”→“柱”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入KZ2字样,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.9和图3.1.10所示。

图3.1.9 输入KZ2名称

图3.1.10 输入KZ2截面尺寸

(7)建立框架柱KZ3信息库。选择“结构”→“柱”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入KZ3字样,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.11和图3.1.12所示。

图3.1.11 输入KZ3名称

图3.1.12 输入KZ3截面尺寸

(8)建立框架柱KZ4信息库。选择“结构”→“柱”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入KZ4字样,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.13和图3.1.14所示。

图3.1.13 输入KZ4名称

图3.1.14 输入KZ4截面尺寸

(9)建立框架柱KZ5信息库。选择“结构”→“柱”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入KZ5字样,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.15和图3.1.16所示。

图3.1.15 输入KZ5名称

图3.1.16 输入KZ5截面尺寸

(10)建立框架柱KZ6信息库。选择“结构”→“柱”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入KZ6字样,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.17和图3.1.18所示。

图3.1.17 输入KZ6名称

图3.1.18 输入KZ6截面尺寸

(11)建立框架柱KZ7信息库。选择“结构”→“柱”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入KZ7字样,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.19和图3.1.20所示。

图3.1.19 输入KZ7名称

图3.1.20 输入KZ7截面尺寸

(12)建立框架柱KZ8信息库。选择“结构”→“柱”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入KZ8字样,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.21和图3.1.22所示。

图3.1.21 输入KZ8名称

图3.1.22 输入KZ8截面尺寸

(13)建立框架柱KZ9信息库。选择“结构”→“柱”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入KZ9字样,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.23和图3.1.24所示。

图3.1.23 输入KZ9名称

图3.1.24 输入KZ9截面尺寸

(14)建立框架柱KZ10信息库。选择“结构”→“柱”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入KZ10字样,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.25和图3.1.26所示。

图3.1.25 输入KZ10名称

图3.1.26 输入KZ10截面尺寸

(15)建立框架柱KZ13信息库。选择“结构”→“柱”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入KZ13字样,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.27和图3.1.28所示。

图3.1.27 输入KZ13名称

图3.1.28 输入KZ13截面尺寸

在Revit中,柱的信息库的建立就是Revit与其他绘图软件的主要差别,将族作为载体输入尺寸、形状、配筋、颜色、材质等信息,使得模型的建立之中包含了各个构建的信息,达到信息模型一体化。因此可以按照以上方法重复制建立KZ1~KZ13的信息库,并与柱表信息相互比对正确后再进行绘图步骤,如图3.1.29地下室柱信息库和表3.1.1地下室柱表所示。

图3.1.29 地下室柱信息库

表3.1.1 地下室柱表

注意:在Revit中,柱的信息库的建立是一个烦琐的过程,每一位客户在建完信息库后需要对其信息的完整性、调理性和编号的正确性进行核查。

信息库建完以后,将进入柱的定位绘制阶段。在这个阶段客户需要注意柱的定位、标高、高度等信息的表现形式。下面的步骤会带领读者具体熟练这些内容。

(16)建立柱KZ4。按快捷键C+L(绘制结构柱),在“属性”面板中选择“混凝土-矩形-柱”柱类型,选择KZ4框柱,如图3.1.30所示。然后选择“深度”→“基础顶”选项,最后将KZ4绘制在柱定位处,如图3.1.31所示。

图3.1.30 KZ4属性

图3.1.31 KZ4的绘制

(17)建立柱KZ1。按快捷键C+L(绘制结构柱),在“属性”面板中选择“混凝土-矩形-柱”柱类型,选择KZ1框柱,如图3.1.32所示。然后选择“深度”→“基础顶”选项,最后将KZ1绘制在柱定位处,如图3.1.33所示。

图3.1.32 KZ1属性

图3.1.33 KZ1的绘制

(18)建立柱KZ6。按快捷键C+L(绘制结构柱),在“属性”面板中选择“混凝土-矩形-柱”柱类型,选择KZ6框柱,如图3.1.34所示。然后选择“深度”→“基础顶”选项,最后将KZ6绘制在柱定位处,如图3.1.35所示。

图3.1.34 KZ6属性

图3.1.35 KZ6的绘制

(19)建立柱KZ7。按快捷键C+L(绘制结构柱),在“属性”面板中选择“混凝土-矩形-柱”柱类型,选择KZ7框柱,如图3.1.36所示。然后选择“深度”→“基础顶”选项,最后将KZ7绘制在柱定位处,如图3.1.37所示。

图3.1.36 KZ7属性

图3.1.37 KZ7的绘制

(20)建立柱KZ8。按快捷键C+L(绘制结构柱),在“属性”面板中选择“混凝土-矩形-柱”柱类型,选择KZ8框柱,如图3.1.38所示。然后选择“深度”→“基础顶”选项,最后将KZ8绘制在柱定位处,如图3.1.39所示。

图3.1.38 KZ8属性

图3.1.39 KZ8的绘制

(21)建立柱KZ9。按快捷键C+L(绘制结构柱),在“属性”面板中选择“混凝土-矩形-柱”柱类型,选择KZ9框柱,如图3.1.40所示。然后选择“深度”→“基础顶”选项,最后将KZ9绘制在柱定位处,如图3.1.41所示。同理依次绘制柱KZ1~KZ13,得到其他框柱。

图3.1.40 KZ9属性

图3.1.41 KZ9的绘制

注意:在本工程中,在画框柱时也有一些小技巧。需要绘制时选中“放置后旋转”复选框,如图3.1.42所示。然后再旋转构件,按快捷键M+V移动即可。这种方法是结构柱绘制中非常好用的一种方法,对有转角的柱、需移动的柱的情况都很好解决。

图3.1.42 放置后旋转

在Revit工程中,经常有大量的重复性的工作需要处理,这时客户可以选择先画代表性构建,然后复制即可。绘制完所有的地下柱后,在三维模式下进行检查,观察效果,如图3.1.43所示。

图3.1.43 地下室框柱KZ绘制

以上的绘制技巧希望能使读者更好、更加熟练地运用Revit软件的基本操作,以便在绘图时能够有的放矢,事半功倍。

3.1.2 基础梁DL的绘制

基础梁可以与各种类型的基础进行特殊配合应用。设计时,须特别注意梁底标高应高于交错设置的相邻基础顶面标高。基础梁系指设置在基础顶面以上且低于建筑标高正负零(±0.000)并以框架柱为支座的梁(以桩承台为支座,单底部不受地基反力作用的梁也按DL考虑)。

基础梁有这样几种情况,一种是与筏板组合使用构成梁板式筏形基础,有主次之分,基础主梁代号为JZL,基础次梁代号为JCL;另一种是柱下条形基础中的梁,或称条基梁,无主次梁之分;第三种是独立的基础梁,不与任何基础构件相关联。基础梁端部一般有外伸,也有设计不外伸的。基础梁是混凝土柱、墙的支座,基础梁端部不存在锚固,只是“收边”,这与上部框架梁不同,框架梁是锚入柱中,柱锚入基础梁内。基础梁主要承受地基反力,是主要受力构件,与筏板、条基等共同支承上部结构。

在Revit中基础梁的形式多种多样,当然以截面尺寸、梁标高、相对位置等基本信息还是绘制基础梁的重点。

(1)打开项目。打开Revit进入其主界面,双击3.1.1节完成的图形文件(Revit在保持项目时会自动在主界面保留一个最近刚完成的项目,方便下次查阅),如图3.1.44所示。

图3.1.44 打开项目

在绘制基础梁时,在建筑工程制图中往往分为横向和纵向绘制,即从上至下从左往右的顺序依次绘制,这样做主要是为了方便(便于绘图,便于看图,便于改图)。

(2)导入地下室梁定位CAD。切换至“基础顶面”结构平面图视图,选择“插入”→“导入CAD”→“打开”命令,如图3.1.45所示。导入CAD底图后如图3.1.46所示(注意打开前要把导入单位调整为毫米)。

图3.1.45 导入地下室柱定位CAD

图3.1.46 导入界面

(3)梁定位。选择导入的CAD底图,按快捷键M+V,将CAD基础梁从图3.1.47所示的1处移到2处。对齐图形后如图3.1.48所示。

图3.1.47 基础梁定位

图3.1.48 对齐图形

(4)设置DL1。选择“结构”→“梁”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入DL1,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.49所示。

图3.1.49 编辑DL1信息

(5)绘制DL1。选择“结构”→“梁”命令,在“属性”面板中调整参数标高(基础顶面一),Z轴偏移值300个单位,如图3.1.50所示。找到DL1的位置从一侧向另一侧绘制,如图3.1.51所示。

图3.1.50 设置Z轴偏移值

图3.1.51 绘制DL1

(6)设置DL2。选择“结构”→“梁”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入DL2,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.52所示。

图3.1.52 编辑DL2信息

(7)绘制DL2。选择“结构”→“梁”命令,在“属性”面板中调整参数标高(基础顶面一),Z轴偏移值300个单位,如图3.1.53所示。找到DL2的位置从一侧向另一侧绘制,如图3.1.54所示。

图3.1.53 设置Z轴偏移值

图3.1.54 绘制DL2

(8)设置DL3。选择“结构”→“梁”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入DL3,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.55所示。

图3.1.55 编辑DL3信息

(9)绘制DL3。选择“结构”→“梁”命令,在“属性”面板中调整参数标高(基础顶面一),Z轴偏移值300个单位,如图3.1.56所示。找到DL3的位置从一侧向另一侧绘制,如图3.1.57所示。

图3.1.56 设置Z轴偏移值

图3.1.57 绘制DL3

(10)设置DL4。选择“结构”→“梁”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入DL4,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.58所示。

图3.1.58 编辑DL4信息

(11)绘制DL4。选择“结构”→“梁”命令,在“属性”面板中调整参数标高(基础顶面一),Z轴偏移值300个单位,如图3.1.59所示。找到DL4的位置从一侧向另一侧绘制,如图3.1.60所示。

图3.1.59 设置Z轴偏移值

图3.1.60 绘制DL4

(12)设置DL5。选择“结构”→“梁”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入DL5,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.61所示。

图3.1.61 编辑DL5信息

(13)绘制DL5。选择“结构”→“梁”命令,在“属性”面板中调整参数标高(基础顶面一),Z轴偏移值300个单位,如图3.1.62所示。找到DL5的位置从一侧向另一侧绘制,如图3.1.63所示。

图3.1.62 设置Z轴偏移值

图3.1.63 绘制DL5

(14)设置DL6。选择“结构”→“梁”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入DL6,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.64所示。

图3.1.64 编辑DL6信息

(15)绘制DL6。选择“结构”→“梁”命令,在“属性”面板中调整参数标高(基础顶面一),Z轴偏移值300个单位,如图3.1.65所示。找到DL6的位置从一侧向另一侧绘制,如图3.1.66所示。

图3.1.65 设置Z轴偏移值

图3.1.66 绘制DL6

(16)设置L-F1。选择“结构”→“梁”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入L-F1,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.67所示。

图3.1.67 编辑L-F1信息

(17)绘制L-F1。选择“结构”→“梁”命令,在“属性”面板中调整参数标高(基础顶面一),Z轴偏移值300个单位,如图3.1.68所示。找到L-F1的位置从一侧向另一侧绘制,如图3.1.69所示。

图3.1.68 设置Z轴偏移值

图3.1.69 绘制L-F1

(18)设置L-F2。选择“结构”→“梁”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入L-F2,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.70所示。

图3.1.70 编辑L-F2信息

(19)绘制L-F2。选择“结构”→“梁”命令,在“属性”面板中调整参数标高(基础顶面一),Z轴偏移值300个单位,如图3.1.71所示。找到L-F2的位置从一侧向另一侧绘制,如图3.1.72所示。

图3.1.71 设置Z轴偏移值

图3.1.72 绘制L-F2

(20)设置L-E2。选择“结构”→“梁”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入L-E2,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.73所示。

图3.1.73 编辑信息L-E2

(21)绘制L-E2。选择“结构”→“梁”命令,在“属性”面板中调整参数标高(基础顶面一),Z轴偏移值300个单位,如图3.1.74所示。找到L-E2的位置从一侧向另一侧绘制,如图3.1.75所示。

图3.1.74 设置Z轴偏移值

图3.1.75 绘制L-E2

(22)设置L-C。选择“结构”→“梁”→“编辑类型”命令,在弹出的“类型属性”对话框中,单击“复制”按钮,在弹出的对话框中输入L-C,单击“确定”按钮。在“尺寸标注”栏中输入b、h的尺寸,单击“确定”按钮,如图3.1.76所示。

图3.1.76 编辑信息L-C

(23)绘制L-C。选择“结构”→“梁”命令,在“属性”面板中调整参数标高(基础顶面一),Z轴偏移值300个单位,如图3.1.77所示。找到L-C的位置从一侧向另一侧绘制,如图3.1.78所示。

图3.1.77 设置Z轴偏移值

图3.1.78 绘制L-C

梁的绘制是一项烦琐劳动,技巧性少但工作量大。工程师在进行建模的过程中一定要静下心来认真、仔细地绘制图。其他的DL就由读者根据上面提到的方法自行学习、探究。

绘制完所有的地下室部分的框柱后,按F4键,在三维模式下进行检查,观察效果,如图3.1.79所示。

图3.1.79 基础梁DL的绘制图

3.1.3 地下室底板DB的绘制

钢筋混凝土结构是指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构。承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的,包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物,具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。用在工厂或施工现场预先制成的钢筋混凝土构件,一般在现场拼装而成。

地下室底板在地下室结构设计中具有重要的意义,从分类上包括:无梁板,采用400~600厚,加柱帽;无梁板,采用400~600厚,加柱帽,采用空心板(填充聚苯材料);大板结构,只有主梁,板厚300左右(也可以采用空心板);十字交叉梁结构,板厚250;井字梁结构,板厚250;预应力结构无梁板(实心或空心);预应力大板结构,只有主梁,主梁也采用预应力。

本工程采用中南地区6度以下区域常见做法——500厚素混凝土地下填土夯实。在地震区,采用的是带钢筋网的现浇混凝土板。

(1)打开项目文件。单击“打开”按钮,在弹出的对话框中打开保存的文件,或者直接单击“历史项目”按钮,如图3.1.80所示。

图3.1.80 打开地下室底板文件

(2)设置地下室底板参数,按快捷键S+B,进入编辑模式,单击“编辑类型”按钮,在弹出的对话中单击“复制”按钮,在弹出的对话框中命名板号,然后设置参数,将板厚设置为500,如图3.1.81所示。

图3.1.81 设置地下室底板

(3)绘制地下室底板。将偏移量设置为0,如图3.1.82所示。单击“矩形”按钮,绘制地下室底板轮廓,调整跨方向,单击√按钮,完成绘制,如图3.1.83所示。

图3.1.82 调整偏移量

图3.1.83 绘制底板轮廓

(4)进入三维模式下观看三维效果,如图3.1.84所示。

图3.1.84 观看三维效果

注意:在绘制现浇混凝土板的时候,要注意偏移量的设置,而且楼板的边界要在梁的内部,因为楼板是架在梁上的,所以绘图时要根据实际情况绘制。