基于Revit的參數化鋼漏斗族創建與應用

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系表達不是很清楚，而且如果需要調整鋼漏斗容量，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，根據工藝卸料需要，設置了兩個鋼漏斗，運用Revit建立參數化鋼漏斗族，可真實準確反應鋼漏斗各連接板狀況，且能根據不同工藝要求快速實現不同鋼漏斗建模及鋼結構算量。

2 參數化鋼漏斗族的制作

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“公制常規模型”族樣板文件進行族的制作。

2.1 確定使用插入點

根據結構使用習慣，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 繪制鋼漏斗側壁模型

使用【融合】及【空心融合】命令創建鋼漏斗側壁。為盡量滿足多種鋼漏斗使用要求，將鋼漏斗默認設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部尺寸，此類參數設置為常用尺寸標注參數，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，各側壁傾角也不同，將各側壁傾角分別命名為“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部尺寸加上鋼漏斗壁厚水平投影尺寸，上側尺寸公式定義如下：

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)；

其余側相同處理。側壁模型詳見圖1。

圖1 鋼漏斗側壁模型

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，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(側壁傾角)。

（2）下支座板：新增“支座高度”參數。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(側壁傾角)。

（3）支座加勁肋：單個加勁肋嵌套族采用“公制常規模型”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“基于線的公制常規模型”，用于制作單側支座加勁肋模型組，載入單個加勁肋嵌套族，將嵌套族各參數關聯到對應參數中。使用【陣列】命令將單個加勁肋進行陣列，端部加勁肋定位預設為500mm，加勁肋間距預設為2500mm，后續可根據實際調整，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，根據三角函數關系計算出各側加勁肋定位尺寸=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，拾取各側支座加勁肋參照線并鎖定，將支座加勁肋各參數關聯到鋼漏斗族對應參數中。添加支座加勁肋模型詳見圖4。由于鋼漏斗每側角度均不一致，因此需注意參數中的“料斗壁角度”需分別關聯到各側角度上。

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。

各側加勁肋定位尺寸=頂口外寬-水平加勁肋高/tan(各側角度)。

通過【放樣】創建水平加勁肋角鋼，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進行關聯。

參照支座加勁肋制作方式創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模型進行陣列，得到單側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，分別將族參數關聯到對應參數中。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置參數，以便后續修改。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，嵌套族各相關參數全部關聯至鋼漏斗主體族中。可根據實際情況增減水平加勁肋數量，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】命令創建鋼漏斗法蘭直段部分，各尺寸與族參數相互關聯。

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“公制常規模型”族，使用【拉伸】命令創建法蘭盤，定義法蘭盤尺寸相關參數。使用【空心拉伸】命令創建單個法蘭開孔，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聯。

將法蘭開孔沿X、Y方向陣列，X向陣列個數=roundup[(2×法蘭孔至底口左右側距離+底口左寬+底口右寬)/法蘭孔長向間距+1]，Y向陣列個數=roundup[(2×法蘭孔至底口上下側距離+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，各參數全部關聯至鋼漏斗主體族中，即可得到完整鋼漏斗模型。

圖7 法蘭嵌套族

3 參數化鋼漏斗族的應用

圖8即為該鋼漏斗族的【屬性】對話框，使用者根據實際情況，輸入相應參數值，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

完成創建后，鋼漏斗族在項目中的應用就很方便了。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，在屬性列表中根據工藝要求將鋼漏斗各參數一一修改，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。傳統人工算量需要手動統計大量異形板件尺寸。相比之下，參數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用

4 結語

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