仓体模型构建在煤仓设计的应用

[摘 要]构建工程的三维模型有助于工程技术人员对工作成果进行检查、校核和施工控制。以垂直煤仓设计为例，缩口处钢筋布置是设计过程中最为关键和最为繁琐的步骤。传统设计过程中，工程设计人员一般采用计算的方法，获取上下缩口各个位置钢筋的形状及长度，运算过程繁琐，一旦出错，校核检查都比较麻烦。而通过仓体模型构建，可以将大量的计算转变为直接量取，避免了上述问题的出现，提高设计的效率和准确度。

[关键词]煤仓设计 AutoCAD 仓体模型 量取

中图分类号：TU755.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0004-01

利用AutoCAD代替以往的手工绘图，极大地提高了绘图的准确度，提高了工程设计人员的工作效率；而AutoCAD软件三维模型构建的功能，进一步拓宽了工程技术人员的设计思路。通过三维立体图形构建，可以直观立体地展现各项工程的相关信息，如巷道的空间立体关系，各类硐室、交叉点的实际形状等等。构建工程的三维模型有助于工程技术人员对工作成果进行检查、校核和施工控制。

以垂直煤仓设计为例，缩口处钢筋布置是设计过程中最为关键和最为繁琐的步骤。传统设计过程中，工程设计人员一般采用计算的方法，获取上下缩口各个位置钢筋的形状及长度，运算过程繁琐，一旦出错，校核检查都比较麻烦。而通过仓体模型构建，可以将大量的计算转变为直接量取，避免了上述问题的出现，提高设计的效率和准确度。本文简要介绍一种以传统设计方法为基础，以AutoCAD三维模型构建为辅助手段的煤仓设计方法。

1 原理

以传统的煤仓设计方法为基础，工程设计人员可以大体确定所设计煤仓的基本参数，如煤仓直径、高度、缩口坡度、缩口尺寸、缩口位置（居中或偏心）等；以及缩口钢筋布置方案，如钢筋间排距、钢筋覆盖的范围等。在此基础上，运用AutoCAD三维模型构建的功能，根据煤仓的几项基础数据可以构建煤仓的三维立体模型，然后通过对煤仓模型的解剖，即可获取煤仓设计所需的各类数据，如钢筋布置数目及具置，钢筋形状及尺寸等。

2 设计实例：

某矿需设计一个采区煤仓，煤仓基础数据为：直径5m；下缩口位于煤仓底面中心，形状为矩形，尺寸为长×宽=1100mm×800mm；下缩口坡度70°；下缩口壁厚300mm，缩口上方壁厚400，煤仓主体厚度200mm，下缩口钢筋加固至坡面以上1500mm，上口不做缩口，只进行加固。根据以上数据及要求可构建该煤仓的三维立体模型，如下图1所示：

以类似方法，可以构建横向钢筋所在位置处周壁轮廓的模型，根据横向钢筋布置原则，按横向钢筋所在部位对模型做如下剖切。提取各剖面（每两个剖面为一组），得到各横向钢筋形状及尺寸，如下图2所示（图中各数字为相应横向钢筋编号）。

根据竖向钢筋布置原则及横向钢筋和竖向钢筋的位置关系，创建竖向钢筋所在位置轮廓模型，提取下缩口位置边缘轮廓。由竖向钢筋布置位置引出垂线，则下缩口斜面与煤仓周壁所形成的相贯线与垂线的交点即为钢筋弯折位置；使用对象捕捉，连接弯折位置与等分下缩口获得的钢筋下端位置，从而确定整段竖向钢筋形状及其长度。（见图3）

确定出横向和竖向钢筋位置及长度后通过对数据圆整整理即得到适合现场施工使用的各类数据。煤仓内部铺设防冲击钢筋或衬板等相关数据也可以通过类似方法以及提取下缩口四个平面的方法获得。

3 结语

上述煤仓设计方法适用于各类垂直煤仓及类似工程设计，可以解决二维设计中诸多问题，从而提高设计效率和设计质量。对于熟悉AutoCAD软件的设计人员来说，AutoCAD的三维建模功能不难掌握，因此，以AutoCAD三维建模辅助工程设计具有一定的推广价值。