[發明專利]一種幕墻設計構建單曲彎弧板塊擬合雙曲造型的方法

有效

• 申請號: 201610058863.3
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105608294B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 張峰;應俊
• 申請（專利權）人: 武漢凌云建筑裝飾工程有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;E04B2/88
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 雷速

一種幕墻設計構建單曲彎弧板塊擬合雙曲造型的方法，包括獲得初步測量點數據：利用最優算法確定板塊彎弧半徑：之后進行板塊找形運算，得到玻璃加工模型。本發明選擇保留理論空間模型生成邏輯，控制造型關鍵約束數據如分格水平標高，單位區間內分格份數。根據鋼結構的實際狀態調整分格尺寸，使每一根幕墻分格線能同主體結構異形的變化趨勢保持一致，在視覺上保持原始建筑的設計意圖的前提下，由于調整后的分格線與現實中結構的貼近。安裝誤差也得到大幅降低。

技術領域

本發明涉及建筑幕墻設計與施工，具體說是一種幕墻設計構建單曲彎弧板塊擬合雙曲造型的方法。

背景技術

在一些異形幕墻工程中常出現異形結構，異形主體結構的問題在于很難約束自身的施工、卸載等誤差，誤差范圍可能在幾十到幾百毫米。然而幕墻系統為精密的構件配合關系，誤差需要控制在毫米級。通常在此種情況下，會采用在主體結構上搭建次龍骨的方式來吸收掉主體結構的誤差。但對于一些通透性要求較高的工程，搭建次龍骨的方式是不被接受的。此時，如果幕墻表皮完全按照理論三維模型實施，現場的誤差將導致板塊無法安裝。假如完全依照現場的狀態測量反尺，則會使建筑外觀走形。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種幕墻設計構建單曲彎弧板塊擬合雙曲造型的方法，針對于結構偏差大，無次龍骨調節吸收誤差的的異形工程，提出了一種理論與實際相結合的方案，找到二者間的平衡點。

所述幕墻設計構建單曲彎弧板塊擬合雙曲造型的方法，其特征在于，包括按照如下順序進行的步驟：

第一步、獲得初步測量點數據：

模擬現實狀態或現場測量單曲彎弧板塊的測量點之間的直線距離，以單曲彎弧板塊的外表面分格點作為測量點，得到兩兩測量點間的反饋尺寸；其中，平行于彎曲柱面的軸向設置菱形板塊的一條對角線e0或三角形板塊的一條底線e0，獲取對角線e0或底線e0一側的測量點M到該對角線e0或該底線e0兩端的直線段a0、b0的尺寸，對于菱形板塊，獲取菱形板塊該對角線e0另一側的測量點到該對角線e0兩端的直線段c0、d0的直線距離尺寸；

第二步、確定板塊彎弧半徑：

利用隨機優化算法從隨機解出發，通過迭代尋找最優解，以單曲彎弧板塊的彎弧半徑作為變量，在不同板塊變量獨立變化下，以與原始曲面的誤差和單曲彎弧板塊縫間高度偏差的極小值作為優化方向，對每一塊單曲彎弧板塊的彎弧半徑進行最優解運算，使擬合曲面在最貼近原始造型的情況下，不同彎弧半徑的單曲彎弧板塊縫間高度差最小；

第三步、根據板塊彎弧半徑進行板塊找形運算，得到玻璃加工模型：

其步驟為：

一)、利用板塊彎弧半徑在一平面上繪制標準圓，垂直拉伸為標準圓柱；

二)、對于菱形板塊，在所述標準圓柱的圓柱面上重合母線以第一步中的所述對角線e0或所述底線e0的長度確定一條線段e；

對于三角形板塊，在所述標準圓柱的圓柱面上重合母線以第一步中的所述底線e0的長度確定一條線段e；

三)、在線段e一側，以從第一步中獲得的對應的一側直線段a0、b0的尺寸作為兩條玄長，與線段e一同構成三角形，確定三角形所述底線一側的頂點與所述標準圓柱面重合時的一個三角形的兩邊a、b；

對于菱形板塊，同樣確定出線段e另一側的與所述標準圓柱面重合的另一個三角形的頂點，以及與所述標準圓柱面重合的一個三角形的兩邊；

四)、將確定的三角形的兩邊a、b垂直投影到所述標準圓柱面上，用以裁剪柱面多余部分作為板塊的裝飾面；

五)、根據設計尺寸加厚所述裝飾面，得到單曲彎弧板塊的玻璃加工模型。

在第二步中，單曲彎弧板塊的彎弧半徑按下述步驟確定：