一种曲面幕墙结构设计方法与流程

1.本发明涉及建筑幕墙领域，具体的说是一种曲面幕墙结构设计方法。


背景技术：

2.在建筑工程、结构工程、机械产品、包装、美学曲面等各行各业，经常使用流畅的曲面来表达建筑的美、结构的美、产品的美和包装的精美，但是从力学和结构布置上又很难实现。经过几个幕墙项目的曲面摸索，找出了一种新型曲面的结构设计方法。对于目前幕墙系统、膜结构系统有很好的效果。对于其他行业也会给设计师提供一个很好的思路用于借鉴。


技术实现要素：

3.本曲面幕墙结构设计方法就是提供一种用两个方向的直线形成曲面的曲面幕墙结构设计方法。
4.本曲面幕墙结构设计方法采用如下技术方案，任意的空间四边形abdc，其中a、b、c三点在同一xy平面内，d点在xy平面外，取a点为坐标原点，ab 线段所在的直线为坐标x轴。a、b、c、d四点坐标分别为：a(0,0,0),b(x1,0, 0),c(x2,y2,0),d(x3,y3,z3)；在ab上取等比例点e，在cd上取等比例点f, 且ae/ab＝cf/cd＝m/a(m＝1～a)；在ac上取等比例点g，在bd上取等比例点h，且ag/ac＝bh/bd＝n/b(n＝1～b)，则e、f、g、h各点坐标分别为e(mx1/a,0,0), f(x2+m(x
3-x2)/a,y2+m(y
3-y2)/a,mz3/a),g(nx2/b,ny2/b,0),h(x1+n(x
3-x1)/b,ny3/ b,nz3/b)；其特征在于：两对边等比例点e、f的连线，与另外两对边等比例点 g、h的连线，两线相交于一点，并且线段按照同向边长所取的点比例分割；a 和b是任意值，可以相等，也可以不等，可以得到无数个交点，这些交点形成曲面；是用两个方向的直线形成的网格曲面；根据该方法确定幕墙面板的分格尺寸及位置，进而确定幕墙支承结构的布置位置。
5.本曲面幕墙结构设计方法，首先，沿ef确定对应位置m1点的坐标(如图4)：
6.m
1x
坐标：
[0007][0008]m1y
坐标：
[0009]m1z
坐标：
[0010]
所以，m1坐标为:坐标为:
[0011]
其次，沿gh确定对应位置m2点的坐标(如图5)：
[0012]m2x
坐标：
[0013][0014]m2y
坐标：
[0015]m2z
坐标：
[0016]
所以，m2坐标为坐标为
[0017]
上述可得结论：m1与m2点重合，统一为m点，即两对边等比例点e、f的连线，与另外两对边等比例点g、h的连线，两线相交于一点m，并且两条线段按照同向边长所取的点比例分割，即gm/gh＝ae/ab＝cf/cd；em/ef＝ag/ac＝bh/bd。
[0018]
本曲面幕墙结构设计方法的有益效果
[0019]
1、本曲面幕墙结构设计方法中的a和b是任意值，可以相等，也可以不等，可以得到无数个交点，这些交点形成曲面，可以称这个曲面叫等比直线曲面。
[0020]
2、本曲面幕墙结构设计方法是用两个方向的直线形成曲面网格，可以方便确定幕墙面板的分格尺寸及面板交汇点处的位置，进而确定幕墙支承结构的布置位置。
[0021]
3、本曲面幕墙结构设计方法可以使用两种以上的该方法重叠使用，可以使面板分格不等分，以达到建筑整体所呈现的效果要求(如图6)。
[0022]
4、本曲面幕墙结构设计方法为幕墙系统、膜结构和其它类似结构系统提供了一种新的曲面形式，实现很多样式的特殊曲面结构，给建筑审美提供了一种的新视觉效果；同时，对于其他行业也会给设计师提供一个很好的思路用于借鉴。
附图说明
[0023]
图1是本曲面幕墙结构设计方法空间四边形及各点坐标的示意图。
[0024]
图2是本曲面幕墙结构设计方法两组对边相同等分的曲面的示意图。
[0025]
图3是本曲面幕墙结构设计方法两组对边不相同等分的曲面的示意图。
[0026]
图4是本曲面幕墙结构设计方法确定m1点坐标的示意图。
[0027]
图5是本曲面幕墙结构设计方法确定m2点坐标的示意图。
[0028]
图6是本曲面幕墙结构设计方法面板分格不等分的示意图
具体实施方式
[0029]
本曲面幕墙结构设计方法采用如下技术方案，任意的空间四边形abdc，其中a、b、c三点在同一xy平面内，d点在xy平面外，取a点为坐标原点，ab 线段所在的直线为坐标x轴。a、b、c、d四点坐标分别为：a(0,0,0),b(x1,0, 0),c(x2,y2,0),d(x3,y3,z3)；在ab上取等比例
点e，在cd上取等比例点f, 且ae/ab＝cf/cd＝m/a(m＝1～a)；在ac上取等比例点g，在bd上取等比例点h，且ag/ac＝bh/bd＝n/b(n＝1～b)，则e、f、g、h各点坐标分别为e(mx1/a,0,0), f(x2+m(x
3-x2)/a,y2+m(y
3-y2)/a,mz3/a),g(nx2/b,ny2/b,0),h(x1+n(x
3-x1)/b,ny3/ b,nz3/b)(如图1)；其特征在于：两对边等比例点e、f的连线，与另外两对边等比例点g、h的连线，两线相交于一点，并且线段按照同向边长所取的点比例分割；a和b是任意值，可以相等，也可以不等，可以得到无数个交点，这些交点形成曲面；是用两个方向的直线形成的网格曲面；根据该方法确定幕墙面板的分格尺寸及位置，进而确定幕墙支承结构的布置位置(如图2、3)。
[0030]
本曲面幕墙结构设计方法，首先，沿ef确定对应位置m1点的坐标(如图4)：
[0031]m1x
坐标：
[0032][0033]m1y
坐标：
[0034]m1z
坐标：
[0035]
所以，m1坐标为:坐标为:
[0036]
其次，沿gh确定对应位置m2点的坐标(如图5)：
[0037]m2x
坐标：
[0038][0039]m2y
坐标：
[0040]m2z
坐标：
[0041]
所以，m2坐标为坐标为
[0042]
上述可得结论：m1与m2点重合，统一为m点，即两对边等比例点e、f的连线，与另外两对边等比例点g、h的连线，两线相交于一点m，并且两条线段按照同向边长所取的点比例分割，即gm/gh＝ae/ab＝cf/cd；em/ef＝ag/ac＝bh/bd。
[0043]
所述等比直线曲面外框为空间四边形，其中有三个顶点在同一平面内，另一个顶点在平面外；一组对边进行相同数量的等分，另一组对边也进行相同数量的等分；根据实际
幕墙规模的需要，两组对边的等分数量可以相同，也可以不同。
[0044]
顺次连接两组对边上的等比例点为线段，横竖方向线段的交汇处为相交的交点，此为准确的幕墙面板玻璃的分格尺寸和位置，进而根据面板玻璃的位置确定支撑结构的位置。
[0045]
玻璃幕墙采用拉索作为支承结构，拉索上的拉索固定器可以实现两根相交拉索夹角的变化进行调整，满足结构安装要求，达到整体效果的设计要求。
[0046]
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。