[发明专利]一种钢结构柱脚节点的数字化设计方法

权利要求书

1.一种钢结构柱脚节点的数字化设计方法，包括以下步骤：

步骤一：将建筑底部轮廓线置于平面直角坐标系中，将所述建筑底部轮廓线的形心位于坐标原点O；

步骤二：按照一定的距离对所述建筑底部轮廓线进行定数等分获得相邻钢柱之间的距离，设所述建筑底部轮廓线与Y轴的正向交点为A₁，获得等分点A_n，其中n=1,2,3……m，m为等分数，n顺时针计数，A_n与A_n+1间弧线设为a_n，当且仅当n=m时，A_n与A₁间弧线记为a_m；

步骤三：取等分后各弧线a_n中点，设为M_n，点M_n作为所述钢柱的柱底轮廓形心的控制点；

步骤四：确定所述钢柱沿向心轴线向外倾斜的斜度，所述向心轴线为垂直于X-O-Y平面穿过点M_n的轴线，其中，所述斜度g=h/d，h为高度，d为径向偏移距离；

步骤五：根据A_n对应的建筑的顶部轮廓线设计高度h_n和斜度g，由公式d_n=h_n/g计算A_n径向偏移距离d_n，在A_n径向向外偏移d_n后的点处垂直升起所述设计高度h_n，得到所述钢柱的柱顶轮廓形心的控制点B_n；

步骤六：连接所述M_n与B_n形成所述钢柱的轴线M_nB_n，同时连接M_n与B_n+1；

步骤七：根据所述建筑的顶部轮廓起伏，调整B_n的设计高度h_n，此时，M_nB_n的倾斜角度随h_n的变化而变化，柱脚节点的顶部张角∠B_nM_nB_n+1也随之变化；

步骤八：设定所述钢柱的柱脚节点的顶部张角∠B_nM_nB_n+1、钢柱的半径R、钢柱的边缘至所述柱脚节点边缘的宽度W，计算得出所述柱脚节点的高度H_n，通过Grasshopper参数化工具构建出所述柱脚节点的参数化模型；

步骤九：将所述参数化模型分别置于所述柱脚节点的M_n处，并将其旋转与所述钢柱匹配，完成所述柱脚节点的定位。

2.如权利要求1所述的钢结构柱脚节点的数字化设计方法，其特征在于，所述步骤二中m为36，所述距离≤10m。

3.如权利要求1所述的钢结构柱脚节点的数字化设计方法，其特征在于，所述步骤四中，斜度g= 5：1。