基于Revit软件的盘扣式脚手架快速建模插件研究

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Engineering Frontiers

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2020年第11期

基于Revit软件的盘扣式脚手架快速建模插件研究

孙文静

（中交一航局第五工程有限公司，河北 秦皇岛 066000）

摘 要：Revit除自身功能强大之外，还提供丰富的API。借助API可以把琐碎的建模工作自动化，在一个平台上就能大

致完成所有工作。文章研究基于revit软件，通过二次开发将重型盘扣式脚手架的受力计算、配杆、布杆、出图、统计

工程量整合在一起，不仅节约了人力，而且提高了统计工作的准确性，可广泛应用于任意桥梁项目。

关键词：Revit；API；重型盘扣式脚手架；建模；二次开发

中图分类号：； 文献标志码： 文章编号：（）--

TU17TU731.2A2096-2789202011001602

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项目简介

某桥梁全长130.65m，主跨为64m系杆拱桥，桥下

最小净空5.56m。主梁采用单箱双室预应力混凝土箱形

截面，跨中及端部梁高均为1.9m，梁端及中横隔板设过

人孔。梁部顶板宽12m，底板宽9.56m。该桥梁具有预

埋件数量多、定位精度高、操作空间小、跨等级路安全

风险高、工期要求异常紧张等特点，为保证施工铺架节

点工期，同时确保施工质量和安全，需要对该桥梁各方

面进行精细化管理。为此，项目部组建BIM团队进行该

大桥BIM应用。

2

研发目标

传统脚手架绘制工程量大，修改烦琐，人工计算容

易出错，存在许多重复性、冗余性的工作，而且没有有

效的手段对既定的族进行批量的参数化布设等。此次研

发主要是根据结构尺寸、规范和设计要求，对重型盘扣

式脚手架进行大规模的批量布设，并统计杆件的工程量，

从而节约人力，提高统计工作的准确性。

2.1

提升建模精度、节省建模时间

运用二次开发插件进行一键自动化脚手架布设，可

根据高程的变化，精确地计算顶底托的长度并布设，同

时对小型零件的布置更加精细，节省大量的建模时间，

使得原本2～3d的受力计算及建模时间简化到1h以内，

提高建模精度和效率。

2.2

提升支架体系的合理性

运用二次开发插件自动进行受力计算，为技术人员

节省了大量的计算时间，能快速得到合理的脚手架布设

图纸及工程量。

2.3

统计杆件工程量，辅助技术交底

根据配杆自动生成各类杆件工程量表。按杆件长度

和类型着色，使得配杆方案更加直观地展现给操作人员，

辅助技术交底。

3

技术研发

3.1

研发路线

（1）确定研发平台及方式。Revit软件提供了C#、

VB、C++等编程语言的API，C#语言面向对象，调用

类库的编程形式更适合插件的研发。该项目软件BIM软

件版本选定为2016版，编程平台采用微软提供的Visual

Studio 2017（.Net框架4.6.1）。

（2）制定研发内容。①学习盘扣式脚手架制作规范，

作者简介：孙文静，女，本科，工程师，研究方向：土建工程。

根据盘扣式脚手架制定规范创建架构方案并进行拆解测

试，同时试验可行性。②研究混凝土厚度与支架纵横距

以及梁下净空与支架配杆的数学逻辑关系，将逻辑关系

通过C#编程语言输入Revit中。③运用Revit软件数据

架构及C#编程语言创建窗体，运用控件提取Excel表

格数据，并对数据进行分析、分类以及运算，根据规范

要求进行参数化族类型的创建及族实例的生成。

3.2

应用软件

Revit二次开发主要是应用Visual Studio设计解决

方案并开发，针对项目的需求，设计自己的架构体系，

更加直观地进行编程设计，使程序的可读性、可延展性

及可维护性大大提高。

3.3

研发过程

此次开发主要采用的开发语言为C#语言，内部计

算及布设原理全部遵循《建筑施工承插型盘扣式钢管

支架安全技术规程》（JGJ 231—2010）。采用了Win-

Form窗体技术，在简单易懂的应用窗体上进一步编写

程序，使操作流程尽可能简单化。

（1）配杆原理。根据调查和规范要求，重型盘扣

式脚手竖杆长度分为3m、2.5m、2m、1.5m、1m、0.5m

共6种，主次龙骨采用16#工字钢和10#槽钢，模板面

板为15mm厚竹胶板，底托下布置50mm厚度的木垫板，

再根据顶撑丝扣外露长度不超过550mm及底托外露长

度不超过650mm的原则，合理分配每列竖杆的杆长。

在应用过程中，若勾选受力分析选项，即可根据底板和

顶板厚度、腹板高度自动进行受力计算，并根据底板、

腹板、翼缘板宽度和相应位置的混凝土厚度自动配杆。

计算原理：现浇梁板单位面积内的荷载除了混凝土厚度

是变量，其余人员、设备、混凝土浇筑等荷载均为常量。

理论上可以在明确脚手架的长细比（计算稳定性）、直

径、壁厚、材质（计算强度）的前提下，计算出单根脚

手架可以支撑不同厚度的混凝土面积，再通过整体分析，

对杆件间距进行校核。根据规范要求，重型盘扣式脚手

架的规格和计算参数为钢管直径60mm、壁厚3mm（偏

安全考虑），材质为Q345，考虑70%富余量计算应力

250MPa，计算长度1.5m，两端铰接（偏安全考虑）。

重型盘扣式脚手架横杆长度为固定几个数值，通过计算

得出不同混凝土厚度范围的立杆间距。根据计算分析出

所有种类的情况，结合实际情况，将腹板处横杆数量向上

取整，底板处横杆数量向上取整，翼缘板处横杆数量向下

取整，定制合理的横距纵距并生成合适的脚手架模型。

（2）计算公式。杆总长（含顶底托）=Excel高差-

50mm分配梁-15mm竹胶板；3m杆数量=总长度向下