一种针对拓扑优化后新型预制混凝土构件的数控模板技术

成果编号：26303

价格：面议

完成单位：南京大学

单位类别：985系统院所、211系统院所

完成时间：2019年

成熟程度：研制阶段

服务产业领域：装备制造

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发布人：chenxi 在线

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本发明属于建筑、桥梁等工程结构的智能建造领域，具体涉及一种针对拓扑优化后的个性化预制钢筋混凝土梁、板、柱等构件的数控模板系统，包括数控软件模块、数字监控模块和全自动模板模块。其中，数控软件模块，进行拓扑优化分析、材料设计，并确定调控方案；全自动模板模块，输入调控方案，安装并固定钢筋笼，进行浇筑；数字监控模块，获取钢筋笼的位置信息并反馈给全自动模板，同步调节钢筋笼位置，扫描成形构件并进行成形精度评估，方法包括进行拓扑优化分析、材料设计，并确定调控方案；输入调控方案，安装并固定钢筋笼，进行浇筑；获取钢筋笼的位置信息并反馈给全自动模板，同步调节钢筋笼位置，扫描成形构件并进行成形精度评估。本发明可以适应当前建筑工业化和数字化的发展趋势、以及建筑绿色、节能、低碳的发展目标。

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成果介绍

科技计划：地市级：2019年南京市留学人员科技创新项目

成果形式：新技术、新工艺、新装备

合作方式：技术开发、技术咨询、技术入股、人才培养

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 1 项
已授权专利,其中:发明专利 0 项

成果简介

综合介绍

创新要点

本发明的目的是为了克服现有模板技术的不足，提出一种针对预制钢混构件的数控模板技术，以较好地适应当前建筑工业化和数字化的发展趋势、以及建筑绿色、节能、低碳的发展目标。具体地： 1）该发明可完全拟合结构拓扑优化的结果，实现钢混构件的特色化定制，便于安装和固定钢筋笼，实现建筑材料的高效利用，减少建筑材料的利用，从而达到降低碳排放的目的。 2）该发明可实现支模、钢筋笼安装与固定、混凝土浇筑与振捣、脱模等全部制造过程的数字化监测与控制，从而在确保生产精度的基础上，达到提高生产效率并降低人工成本的目的。 3）在模板疲劳性能允许的范围内，该发明可实现模板的完全重复性利用，从另一角度达到了降低碳排放的目的。

技术指标

本发明的主要技术成果有： 1）针对受弯构件，节省混凝土用量40[%]~50[%]。 2）可以实现拓扑优化后具有复杂拓扑形态的新型预制构件。 3）在模板材料有效使用范围内，模板可以完全重复利用。 4）预制构件的制造过程，可以进行数字化控制，提高制造精度和速度。

其他说明

图1：数控模板系统的结构逻辑图图2：针对板等板状预制构件的模板的工作原理图

完成人信息

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