(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210831663.2 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 中建八局发展建 设有限公司 地址 266000 山东省青岛市黄岛区月牙河 路87号 (72)发明人 李伟　魏嵩　李广东　王艳彬　 吴笛　苏晨　鞠昌雨　王德力　 韩洪鹏　 (74)专利代理 机构 武汉聚信汇智知识产权代理 有限公司 42 258 专利代理师 郝雅娟 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种球形 结构脚手架 施工设计方法及系统 (57)摘要 本发明提供了一种球形结构脚手架施工设 计方法及系统， 属于建筑施工设计技术领域， 该 方法包括S1， 参数采集， 根据球形结构设计图纸 并现场勘测确认实际施工结构参数； S2， 受力分 析， 将现场勘测的实际结构参数在设计图纸上修 改， 并分析球形结构受力点； S3， 脚手架施工图绘 制， 利用绘图模块根据施工标准绘制球形结构 内、 外侧脚手架布置图， 并结合受力分析结果调 整脚手架固定点位； S4， 施工验算， 根据公式计算 脚手架各构件的受力负荷是否满足标准使用要 求； S5， 施工组织设计， 施工验算合格后根据实际 情况利用编辑模块编写专项施工组织设计方案， 该系统包括分析模块、 绘图模块和验算模块， 分 析模块、 绘图模块和验算模块相互通信连接 。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115203802 A 2022.10.18 CN 115203802 A 1.一种球形 结构脚手架 施工设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1， 参数采集， 根据球形 结构设计图纸并现场 勘测确认实际施工结构参数； S2， 受力分析， 将现场勘测的实际结构参数在设计图纸上修改， 并分析球形结构受力 点； S3， 脚手架施工图绘制， 利用绘图模块根据施工标准绘制球形结构内、 外侧脚手架布置 图， 并结合受力分析 结果调整脚手架固定点 位； S4， 施工验算， 根据公式计算脚手架各构件的受力负荷是否满足标准使用要求； S5， 施工组织设计， 施工验算合格后根据实际情况利用编辑模块编写专项施工组织设 计方案。 2.根据权利要求1所述的一种球形结构脚手架施工设计方法， 其特征在于， 所述步骤S1 中， 施工结构参数包括球形 结构的尺寸、 标高以及使用材 料的类型和规格。 3.根据权利要求1所述的一种球形结构脚手架施工设计方法， 其特征在于， 所述步骤S2 中， 还包括： S21， 模型 搭建， 根据实际施工结构参数利用分析模块对球形 结构进行建模 还原； S22， 模拟计算， 分析模块根据模型进行力学分析， 统计并显示球形结构各点位的受力 情况， 并标识重点受力点。 4.根据权利要求1所述的一种球形结构脚手架施工设计方法， 其特征在于， 所述步骤S3 中， 施工图中脚手架与球形结构的连接件需避开重点受力点， 或在重点受力点附近增加 立 杆和水平杆 数量。 5.根据权利要求1所述的一种球形结构脚手架施工设计方法， 其特征在于， 所述步骤S4 中， 依次计算脚手架各立杆、 纵向水平杆、 横向水平杆及连接件的使用受力负荷值， 并与材 料承载能力 极限值对比， 同时通过立杆长细比和风载荷作用力计算立杆稳定性， 如满足要 求， 则进行 下一步， 如不满足要求， 则返回至所述 步骤S3调整脚手架 布置图。 6.根据权利要求1所述的一种球形结构脚手架施工设计方法， 其特征在于， 所述步骤S5 中施工组织设计方案包括脚手架施工流程、 时间计划、 人员计划、 材料统计及安全技术措 施， 其中， 材料统计包括材料名 称、 长度、 数量及位置坐标， 方便杆件的生产加工和安装施 工。 7.一种球形结构脚手架施工设计系统， 应用于权利要求1～6 中任一项所述的一种球形 结构脚手架施工设计方法， 其特征在于， 包括分析模块、 绘图模块和验算模块， 所述分析模 块、 所述绘图模块和所述验算模块相互通信连接； 其中， 所述分析模块用于对球形结构进行受力分析， 所述分析模块包括图纸传导单元、 参数输入单 元、 模型生成单 元、 第一计算单 元和标识单 元； 所述绘图模块用于脚手架施工布置图的绘制和调整， 所述绘图模块包括图层管理单 元、 绘制单 元和打印单 元； 所述验算模块用于计算脚手架各杆件的受力负荷， 所述验算模块包括公式单元、 统计 单元、 第二计算单 元和报警单 元。 8.根据权利要求7所述的一种球形结构脚手架施工设计系统， 其特征在于， 所述图纸传 导单元用于将不同格式的图纸文件导入至所述分析模块内， 并将所述分析模块计算出的结 果导出， 方便所述绘图模块进行脚手架布置图的绘制， 所述参数输入单元用于输入球形结权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115203802 A 2构使用材料的类型和规格， 所述模型生成单元用于根据导入的图纸建立球形结构的三维模 型， 所述第一计算单元用于计算三维模型各点位的受力情况， 所述标识单元用于标识重点 受力点。 9.根据权利要求7所述的一种球形结构脚手架施工设计系统， 其特征在于， 所述图层管 理单元用于 设定不同的绘图图层， 至少包括参照图层、 绘图图层和标注图层， 方便图纸绘制 和修改， 所述绘制单元用于图形绘制和添加， 所述打印单元用于脚手架布置图的生成的导 出。 10.根据权利要求7所述的一种球形结构脚手架施工设计系统， 其特征在于， 所述公式 单元预存有 标准计算公 式， 所述统计单元用于统计脚手架布置图内各杆件的名称、 数量、 长 度及位置坐标， 所述第二计算单元用于根据公式和统计数据计算各杆件的受力负荷， 所述 报警单元用于 当所述第二计算单元的计算结果超出要求阙值时发出报警信号， 提示设计人 员调整脚手架 布置方案 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115203802 A 3