KCTool: Tự động triển khai chi tiết cột, dầm, sàn, móng và shopdrawing thép từ mặt bằng kết cấu
KCTool đọc mặt bằng kết cấu trong AutoCAD (tên dầm, tiết diện cột, cọc, đài, giằng) rồi vẽ chi tiết và thống kê thép theo các quy tắc cấu tạo: nối chồng 40d, vùng đai L/4, mũ gối L/3, đai chân cột H/3. Bài giải thích các quy tắc, cách tool đọc bản vẽ và bài toán cắt cây thép 11,7 m.
Các bài trong Module Công cụ khác
Mục lục bài viết
Triển khai chi tiết kết cấu nhà phố là công việc lặp lại: mỗi dầm một mặt đứng, một mặt cắt, một dòng thống kê thép. Phần lớn quyết định đều theo quy tắc cấu tạo cố định. KCTool đóng gói các quy tắc đó, đọc mặt bằng kết cấu và vẽ ra các tờ chi tiết, bảng thống kê, phiếu gia công.
1. Tool đọc bản vẽ thế nào#
KCTool không cần mô hình 3D. Nó đọc quy ước vẽ của mặt bằng kết cấu:
| Đối tượng | Quy ước | Tool lấy được |
|---|---|---|
| Dầm | Tên dạng D-1 (22x40) đặt dọc theo dầm; cạnh dầm trên layer dầm | Tên, b × h, nhịp, gối |
| Cột | Hình cột trên layer cột, tên C-1, C-1A | Tiết diện, vị trí |
| Sàn | Chú thích SÀN BTCT DÀY 12cm; lô mở là đường gấp | Chiều dày, lỗ mở |
| Cọc, đài | Block cọc; cọc cách nhau ≤ 1 200 mm gom chung một đài; tên ĐC-1 gần đài nhất | Số cọc, kích thước đài |
| Giằng | Tên GM-1(30X60) | Tiết diện; chiều dài tính đến mép ngoài đài |
Nguyên tắc: chỗ nào không vẽ nét dầm thì không có dầm. Tool không đoán; bản vẽ thiếu nét thì kết quả thiếu theo, và nhật ký chạy lệnh ghi lại để kiểm tra.
2. Quy tắc cấu tạo dầm và sàn#
| Hạng mục | Quy tắc |
|---|---|
| Thép chính trên, dưới | Chạy suốt, cách mặt ngoài 25 mm; thép trên bẻ móc h − 75 (dầm phụ h − 50); dài quá 11,7 m thì cộng 40d nối chồng |
| Thép mũ gối | Vươn L_thông thủy/3 mỗi bên (làm tròn lên 50); đầu công-xôn chạy tới mút |
| Gia cường dưới | Chỉ dầm chính nhịp ≥ 4 m, cách mép gối L/8 |
| Đai | Vùng gối L/4 bước a100; giữa nhịp a200; công-xôn a100 |
| Sàn | Lưới 2 lớp chạy suốt, cắt tại lô mở ≥ 300 mm; lớp trên móc h_s − 50 |
| Bê tông | Dầm = b × (h − h_s) × chiều dài trừ phần giao cột; sàn = (diện tích − lỗ mở) × h_s |
Lý do về mặt kết cấu: mô men âm lớn nhất ở gối nên thép mũ đặt ở đó và vươn ra khoảng L/3 (vùng mô men âm của dầm liên tục); lực cắt lớn nhất ở gối nên đai dày trong đoạn L/4 gần gối.
3. Quy tắc cấu tạo cột#
KCTool đọc các mặt bằng định vị cột từ dưới lên, nhận biết cột mới xuất hiện ở tầng trên là cột mọc trên dầm (thêm thép chờ), cột đánh dấu X là kết thúc tại sàn đó.
| Hạng mục | Quy tắc |
|---|---|
| Nối thép | Mỗi tầng chia 2 nhóm thép so le một đoạn nối. L_nối = 40d làm tròn lên 100: Ø18 → 720 → 800 mm |
| Chiều dài thanh | Chiều cao tầng + đoạn nối; tầng trên cùng dài bằng chiều cao tầng, móc 200 |
| Đai chân cột | Đoạn H/3 (làm tròn lên 200), bước a100 |
| Đai đỉnh cột | Đoạn 800 mm, bước dày |
| Đai giữa cột | a200 |
Nối so le để không quá 50 % số thanh bị nối tại cùng một tiết diện, tránh tạo tiết diện yếu. Các quy tắc này đo từ bộ bản vẽ mẫu và cho kết quả trùng 100 % với bảng thép vẽ tay của hai công trình nhà phố dùng để kiểm tra.
Thép theo tiết diện khai trong file CSV, ví dụ:
C-3;4d12;6;100;200
220x220;4d18;6;100;200
*;4d16;6;100;200
(tên cột hoặc tiết diện; thép dọc; đường kính đai; bước đai dày; bước đai thưa). Dòng * là mặc định.
4. Móng: đài cọc và giằng#
| Hạng mục | Quy tắc |
|---|---|
| Đài | Lưới dưới móc 200, lưới trên móc h − 150, bảo vệ 50; số thanh = (cạnh − 100)/a + 1; một vòng thép ngang quanh đài |
| Giằng | Thép dưới thẳng L − 50, thép trên móc h − 80, đai (b − 80) × (h − 80) móc 10d, số đai = L/a |
| Bê tông | Đài B × L × H; giằng b × h × (L − phần nằm trong đài); lót dày 100 mở rộng 100 mỗi bên |
5. Shopdrawing và bài toán cắt cây thép#
Từ thép đã tính, KCTool lập:
- Phiếu gia công: từng đoạn cần cắt, hình dạng và kích thước, đường kính, chiều dài cắt, số lượng, kg; cột giãn dài khi uốn (chiều dài cắt − tổng kích thước ngoài).
- Sơ đồ cắt cây 11,7 m: với mỗi đường kính, các kiểu cắt (thanh vẽ theo tỉ lệ, phần dư gạch chéo), số cây mỗi kiểu.
- Tổng hợp cây thép cần mua: số cây, kg mua, kg dùng, % hao hụt.
Sơ đồ cắt cây là bài toán tối ưu kinh điển (cutting stock): xếp các đoạn cần cắt vào các cây chiều dài cố định sao cho tổng phần dư nhỏ nhất. Ví dụ trong hình: 14 thanh 4,70 m và 9 thanh 2,10 m Ø18 cần 8 cây. Nếu cắt mỗi cây một thanh 4,70 m, sẽ cần 14 cây cho riêng thanh dài.
6. Thể hiện bản vẽ#
Đầu ra theo quy cách bản vẽ kết cấu thông dụng: cột cắt có hatch bê tông, dầm đỡ bị cắt có hatch, thép bo theo bán kính uốn, đường chỉ là leader, số hiệu thép và cao độ là block có thuộc tính. Bảng khối lượng mỗi hàng là block thuộc tính, sửa bằng ATTEDIT và trích xuất được bằng DATAEXTRACTION.