[发明专利]一种幕墙设计构建单曲弯弧板块拟合双曲造型的方法

说明书

一种幕墙设计构建单曲弯弧板块拟合双曲造型的方法，包括获得初步测量点数据：利用最优算法确定板块弯弧半径：之后进行板块找形运算，得到玻璃加工模型。本发明选择保留理论空间模型生成逻辑，控制造型关键约束数据如分格水平标高，单位区间内分格份数。根据钢结构的实际状态调整分格尺寸，使每一根幕墙分格线能同主体结构异形的变化趋势保持一致，在视觉上保持原始建筑的设计意图的前提下，由于调整后的分格线与现实中结构的贴近。安装误差也得到大幅降低。

技术领域

本发明涉及建筑幕墙设计与施工，具体说是一种幕墙设计构建单曲弯弧板块拟合双曲造型的方法。

背景技术

在一些异形幕墙工程中常出现异形结构，异形主体结构的问题在于很难约束自身的施工、卸载等误差，误差范围可能在几十到几百毫米。然而幕墙系统为精密的构件配合关系，误差需要控制在毫米级。通常在此种情况下，会采用在主体结构上搭建次龙骨的方式来吸收掉主体结构的误差。但对于一些通透性要求较高的工程，搭建次龙骨的方式是不被接受的。此时，如果幕墙表皮完全按照理论三维模型实施，现场的误差将导致板块无法安装。假如完全依照现场的状态测量反尺，则会使建筑外观走形。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种幕墙设计构建单曲弯弧板块拟合双曲造型的方法，针对于结构偏差大，无次龙骨调节吸收误差的的异形工程，提出了一种理论与实际相结合的方案，找到二者间的平衡点。

所述幕墙设计构建单曲弯弧板块拟合双曲造型的方法，其特征在于，包括按照如下顺序进行的步骤：

第一步、获得初步测量点数据：

模拟现实状态或现场测量单曲弯弧板块的测量点之间的直线距离，以单曲弯弧板块的外表面分格点作为测量点，得到两两测量点间的反馈尺寸；其中，平行于弯曲柱面的轴向设置菱形板块的一条对角线e0或三角形板块的一条底线e0，获取对角线e0或底线e0一侧的测量点M到该对角线e0或该底线e0两端的直线段a0、b0的尺寸，对于菱形板块，获取菱形板块该对角线e0另一侧的测量点到该对角线e0两端的直线段c0、d0的直线距离尺寸；

第二步、确定板块弯弧半径：

利用随机优化算法从随机解出发，通过迭代寻找最优解，以单曲弯弧板块的弯弧半径作为变量，在不同板块变量独立变化下，以与原始曲面的误差和单曲弯弧板块缝间高度偏差的极小值作为优化方向，对每一块单曲弯弧板块的弯弧半径进行最优解运算，使拟合曲面在最贴近原始造型的情况下，不同弯弧半径的单曲弯弧板块缝间高度差最小；

第三步、根据板块弯弧半径进行板块找形运算，得到玻璃加工模型：

其步骤为：

一)、利用板块弯弧半径在一平面上绘制标准圆，垂直拉伸为标准圆柱；

二)、对于菱形板块，在所述标准圆柱的圆柱面上重合母线以第一步中的所述对角线e0或所述底线e0的长度确定一条线段e；

对于三角形板块，在所述标准圆柱的圆柱面上重合母线以第一步中的所述底线e0的长度确定一条线段e；

三)、在线段e一侧，以从第一步中获得的对应的一侧直线段a0、b0的尺寸作为两条玄长，与线段e一同构成三角形，确定三角形所述底线一侧的顶点与所述标准圆柱面重合时的一个三角形的两边a、b；

对于菱形板块，同样确定出线段e另一侧的与所述标准圆柱面重合的另一个三角形的顶点，以及与所述标准圆柱面重合的一个三角形的两边；

四)、将确定的三角形的两边a、b垂直投影到所述标准圆柱面上，用以裁剪柱面多余部分作为板块的装饰面；

五)、根据设计尺寸加厚所述装饰面，得到单曲弯弧板块的玻璃加工模型。

在第二步中，单曲弯弧板块的弯弧半径按下述步骤确定：