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[资料]曲面屋顶及三维空间曲梁

发表于2017-08-13     2636人浏览     29人跟帖     总热度:188  

      曲面屋顶及三维空间曲梁-16.jpg

      首先我们分解工作模型。先依照结构变形缝将较长的屋面一分为二,形成东、西两区,再按照形体分合的变化不同分解为一个个单独的曲面屋顶,最后将独立出来的 曲面屋顶解体成为基本的结构构件——主梁、次梁、板、女儿墙和架空屋面板。于是,复杂的曲面模型被彻底拆分为许多基本的单元构件。在分解模型之后,我们对基本单元构件进行分区定义和编号分组。编号是在轴线这个基本逻辑层面下增设的一个附属逻辑,这个工作步骤确立本案每一个基本构成元 素的唯一性和空间确定性,以便以后进行工作成果的检查与修改。我们将全部构成元素列出一个完整的表格,在表格中可以看到每一个元素的制作负责人、完成程 度、区域位置以及难度。于是我们小组的每个模型制作成员手中都有一张分区组合图,这就相当于一份地图。这份地图清晰地量化出这项复杂的建模工作如何分工, 每人的工作量是多少,如何组合已建成的模块,我们做到什么位置了,还差哪些区域,哪儿出现问题,每个构件需要花多长时间,还需要多少时间等等。同时,这种 工作方法还有一个好处,就是当我们面对一个个基本模块时,初次看到整体复杂形体时的恐惧消失了,取而代之的是思考如何制作这些个难度不一的元素。我们一个 一个地完成基本元素的模型制作,如果碰到非常复杂但又无法继续拆解的单元(例如井字梁和漏斗),我们就把这个困难的构建建模传到Autodesk技术部 门,请他们想办法共同解决,如果他们也没辙,甚至可以动用美国总部的资源。这里可以看到任务拆分的另一个好处——便于工作外包。

       接下来就可以依据分区图制作基本构件了。由于时间有限,经过欧特克技术人员的简单培训,我们项目组的成员只能硬着头皮上马,边学边干。具体步骤分为:以方 案模型为基础,切取截面并描绘;根据构件编号,以曲面截面为基础逐一制作构件曲面;将曲面导入project环境并根据统一的坐标网格定位;根据每个构件 性质,赋予它们梁板柱的特性,并将墙体附着在屋面上。我们大部分时间都是在重复以上四个步骤,但是由于建筑形体非常自由,没有重复构件,因此基本构件的数 量极多,工作量很大。不用说,在建模过程中,我们遇到了许多困难。其中难度最大的三个内容,一是接待大厅屋面井字梁,二是回程部分的院落“漏斗”,三是空 间曲梁。对于井字梁的制作过程,如何解决撕裂的曲面,在接触点保持曲率一致,如何应用UV线进行分格和调整,制作族文件并应用于曲面,都让我们花了大力 气。同样,漏斗的制作也很费劲,如何分解制作不同曲率的曲面,如何将族文件的模块赋予到曲面上并相互连接顺畅,其间反反复复地尝试了许多遍。空间曲梁相对 较容易一些,因为它的生成依赖于曲面屋顶,由于梁顶与屋面顶标高相同,因此提取已生成的屋面构件,在平面内找出梁的中心线,以柱子的中点为梁的两端点(梁 居柱中的情况下),梁投影在空间的端点由此确定,在屋面构件的空间平面内用连续的点连接生成空间多异线,根据结构高度,沿着z轴方向拷贝梁的实际高度,连 接两条多异线围合的线框,生成曲梁的中心截面,导入到Revit模型内,给梁的厚度赋值,于是空间曲梁便生成了。墙体、楼梯、窗户应当说,Revit在规 则几何体建模方面几乎没有什么障碍,其常规构件库已经比较丰富了。垂直墙体的高度、厚度可以通过参数驱动进行修改,并具有延伸、倒角功能。楼梯的参数设置 很细,踏步、栏杆、扶手等都能方便快速地建起来。唯一的难度在于,像洞窟这样具有弧形倒角的外龛和窗户,则需要专门制作相应的族文件。一旦把族文件做好, 即可在不同位置和高度安插到墙体,并通过参数改变窗洞的大小和比例,非常方便。
定位
      为曲面屋面板、曲梁、任意断面进行空间定位这个问题,是Revit最终没能解决的问题。事实上我们利用了Rhino结合Grasshopper脚本,才完 成了最后的空间定位这个工作,解决问题的关键在于插件Grasshopper的脚本,由于所有的空间定位都是依靠编排好的脚本来进行计算的,计算脚本完全 因结构构件类型而异,因此必须先编排好脚本,由脚本计算出结构构件的三维定位,才能够向结构专业提图。
      所有平面定位都是以2m×2m网格为基础的,因此空间定位点也以此为依据,从而形成2m×2m×2m的空间网格坐标系统(涵盖建筑整体),所有结构构件如 异形屋面板、曲梁等均置于这个空间网格中,定位点投影在网格的坐标都是(x,y,z)的模式,x与y方向上的间距均为2m,z方向上的高度在Rhino中 由Grasshopper计算得出,定位问题就此完成。定位的精准度完全依赖于选取的网格坐标,网格单位越小,则定位越精准,尤其对于形体比较复杂的建筑 来说,定位点越多,越有利于施工,完成的效果自然越符合设计要求。
 

 


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 发表于2017-08-14   |  只看该作者       筑龙币+10

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  为曲面屋面板、曲梁、任意断面进行空间定位这个问题,是Revit最终没能解决的问题

 发表于2017-08-14   |  只看该作者      

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复杂的曲面模型被彻底拆分为许多基本的单元构件,还是很简单的

 发表于2017-08-14   |  只看该作者       筑龙币+10

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Revit在规 则几何体建模方面几乎没有什么障碍,其常规构件库已经比较丰富了

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我们利用了Rhino结合Grasshopper脚本,才完 成了最后的空间定位这个工作

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每个模型制作成员手中都有一张分区组合图,这就相当于一份地图

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,所有结构构件如 异形屋面板、曲梁等均置于这个空间网格中,定位点投影在网格的坐标都是(x,y,z)的模式

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写的不错,加油

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12

分享的很好

 发表于2017-08-14   |  只看该作者      

13

加油,不错

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