CN104060764A - 一种三角形截面弯扭构件板的深化设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三角形截面弯扭构件板，尤其是涉及一种三角形截面弯扭构件板的深化设计方法。按以下步骤进行：步骤一、将三角形状板展开；步骤二、三角形状板的成型；步骤三、对构件板定位并附辅助数据，以方便加工拼装；一种三角形截面弯扭构件板的深化设计方法，结构紧凑，解决成本和工期问题造型新颖，结构合理，受力可靠，加工快速精准。

Description

一种三角形截面弯扭构件板的深化设计方法

技术领域

本发明涉及一种三角形截面弯扭构件板，尤其是涉及一种三角形截面弯扭构件板的深化设计方法。

背景技术

随着经济技术飞速发展、市场的需求、钢结构行业的迅速发展以及社会审美观念迅速提高，人们对于建筑的要求不仅仅只是安全、可靠，更要求建筑的造型新颖、美观、具有时代感。近年来，随着设计理念的不断发展，建筑结构与装饰合二为一的新产品不断涌现，越来越多的建筑钢结构向我们展示出其多变的造型、丰富的内涵、鲜明的时代特征，而这些各异的造型往往需要弯扭构件得以完美的展现。

弯扭构件因具有流畅的空间造型而越来越多地被建筑设计人员而采用，但弯扭构件的制作是钢结构工程的一个重点和难点，常用的弯扭构件有箱型截面、工字型截面和其他类型截面，在国家体育场“鸟巢”工程中得到广泛应用。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的深化设计困难、展开速度慢、准确度不高的技术问题，以及目前为止三角形截面构件还没有系统的深化设计方法，提供一种处理过程简单、速度快、准确度高的一种三角形截面弯扭构件板的深化设计方法。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

　　一种三角形截面弯扭构件板的深化设计方法，按以下步骤进行：

步骤一、将三角形状板展开：

（1）、将组成三角形截面构件的三块双曲板进行编号，从构件中取出一块双曲板，选取该板的两根外边线a1和a2作为展开的两条母线；

（2）、展开需要在一个封闭的空间中进行，因此分别以两条母线的两个端点做边线b1、b2、c1和c2，再分别连接b1与b2、 c1与c2的另两个端点形成边d1和d2，从而组成两个封闭的空间，为后续展开做准备；

（3）、两根母线是高阶曲线，是由控制点构成，将母线a1和a2转化为控制点；

（4）、点击CAD中的“相机”命令，选择边线d1和d2的中点作为新相机的位置；将该图复制到新建的CAD中，依据提示选择母线a2上的所有点为对象，边d2的中点作为顶部截面的中心点；再选择母线a1上的所有点为对象，边d1的中点作为底部截面的中心点，然后输入脚本名aa保存在桌面，得到三角微元面；

（5）、在CAD的工具栏中找到运行脚本，打开（4）中保存的文件，得到三角形构件双曲板的展开图；

步骤二、三角形状板的成型：

具体为：将两条母线a1和a2的相对应的端点连接，形成封闭的空间，然后以母线a2的两个端点连线为X轴，以a1、a2同侧的端点连线为Y轴将其放平，为了方便操作选择500mm的水平间距对母线分段，并给出两条母线对应点的拱高，从而得到B1定位图；

将步骤一中得到的三角形状板以上述相同的方法放平，得到B1展开面，测出B1定位图中两条母线每一段的弧长，根据弧长从端点开始画圆对展开面上的两条母线进行分段并标注；

步骤三、对构件板定位并附辅助数据，以方便加工拼装：

具体包括：将三角形截面构件的轮廓线以步骤二中的方法放平得到图ZGG2展开图；

为了方便拼装，对板B1的边进行20等分，进而得到21个控制点，再在每个等分点处对三角形截面构件做垂直截面，得到另两块板上的42个控制点，并进行相应标注，得到ZGG2定位图。

作为优选，组成三角形截面构件的每块板都是双曲板，需要将每块板展开成平板，再通过对一些点的定位控制，加工成扭曲面板。

作为优选，步骤一中展开三角形构件板时采用多个点控制的方式。

作为优选，步骤二为将构件板进行等分，将每个等分点坐标位置直接在展开图上对应表达，提供各等分点的Z向值；

深化设计中的成型图，是将图纸上的三角形板采用一种表达方式，能反应加工设备在加工板件和扭曲成型的过程中板件控制点的表达方式。

深化设计中的成型图，是将图纸上的三角形板采用一种表达方式，能反应加工设备在加工板件和扭曲成型的过程中板件控制点的表达方式。

本发明带来的实质性效果是，应用本发明所提出的三角形截面构件深化设计方法得到的产品外观美观，各部件之间的连接质量可靠，完全符合设计和国家相关标准的要求；加工精度较高，材料使用经济性较高，节约成本且方法简单易懂。

深化加工单位在弯扭构件的深化加工过程中常遇到难题，而本发明在处理弯扭构件的方法和思路上解决了成本和工期问题，而且目前为止关于三角形截面构件的深化研究较少。

因此，本发明的一种三角形截面弯扭构件板的深化设计方法，结构紧凑，解决成本和工期问题造型新颖，结构合理，受力可靠，加工快速精准。

附图说明

图1是本发明的三角形截面构件板的立体结构示意图；

图2是本发明的三角形截面构件板的剖视结构示意图；

图3是本发明的三角形截面构件板的外表面边线轮廓模型结构图；

图4是本发明的三角形截面构件板的外表面边线形成的封闭空间结构图；

图5是本发明的三角形截面构件板的外表面边线转化成点控制结构图；

图6是本发明的三角形截面构件板的外表面划分为若干个微元三角面结构图；

图7是本发明的三角形截面构件板的外表面摊平展开结构图；

图8是本发明的三角形截面构件板的B1展开图；

图9是本发明的三角形截面构件板的B1定位图；

图10是本发明的三角形截面构件板整体关键点工厂拼装的ZGG2展开图；

图11是本发明的三角形截面构件板整体关键点工厂拼装的ZGG2定位图；

图中：图1和图2中的1、2和3表示组成三角形构件的三块板；a1和a2表示三角形扭曲构件板外表面的两条边线；图2中的点6、点7和点8表示拼装三角形扭曲构件的定位点。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

　　实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，一种三角形截面弯扭构件板的深化设计方法，按以下步骤进行：

步骤一、将三角形状板展开：

（1）、将组成三角形截面构件的三块双曲板进行编号，从构件中取出一块双曲板，选取该板的两根外边线a1和a2作为展开的两条母线；

（2）、展开需要在一个封闭的空间中进行，因此分别以两条母线的两个端点做边线b1、b2、c1和c2，再分别连接b1与b2、 c1与c2的另两个端点形成边d1和d2，从而组成两个封闭的空间，为后续展开做准备；

（3）、两根母线是高阶曲线，是由控制点构成，将母线a1和a2转化为控制点；

（4）、点击CAD中的“相机”命令，选择边线d1和d2的中点作为新相机的位置；将该图复制到新建的CAD中，依据提示选择母线a2上的所有点为对象，边d2的中点作为顶部截面的中心点；再选择母线a1上的所有点为对象，边d1的中点作为底部截面的中心点，然后输入脚本名aa保存在桌面，得到三角微元面；

（5）、在CAD的工具栏中找到运行脚本，打开（4）中保存的文件，得到三角形构件双曲板的展开图；

步骤二、三角形状板的成型：

具体为：将两条母线a1和a2的相对应的端点连接，形成封闭的空间，然后以母线a2的两个端点连线为X轴，以a1、a2同侧的端点连线为Y轴将其放平，为了方便操作选择500mm的水平间距对母线分段，并给出两条母线对应点的拱高，从而得到B1定位图；

将步骤一中得到的三角形状板以上述相同的方法放平，得到B1展开面，测出B1定位图中两条母线每一段的弧长，根据弧长从端点开始画圆对展开面上的两条母线进行分段并标注；

步骤三、对构件板定位并附辅助数据，以方便加工拼装：

具体包括：将三角形截面构件的轮廓线以步骤二中的方法放平得到图ZGG2展开图；

为了方便拼装，对板B1的边进行20等分，进而得到21个控制点，再在每个等分点处对三角形截面构件做垂直截面，得到另两块板上的42个控制点，并进行相应标注，得到ZGG2定位图。

组成三角形截面构件的每块板都是双曲板，需要将每块板展开成平板，再通过对一些点的定位控制，加工成扭曲面板。

步骤一中展开三角形构件板时采用多个点控制的方式。

步骤二为将构件板进行等分，将每个等分点坐标位置直接在展开图上对应表达，提供各等分点的Z向值；

深化设计中的成型图，是将图纸上的三角形板采用一种表达方式，能反应加工设备在加工板件和扭曲成型的过程中板件控制点的表达方式。

Claims (4)

1.一种三角形截面弯扭构件板的深化设计方法，其特征在于按以下步骤进行：

步骤一、将三角形状板展开：

（1）、将组成三角形截面构件的三块双曲板进行编号，从构件中取出一块双曲板，选取该板的两根外边线a1和a2作为展开的两条母线；

（2）、展开需要在一个封闭的空间中进行，因此分别以两条母线的两个端点做边线b1、b2、c1和c2，再分别连接b1与b2、 c1与c2的另两个端点形成边d1和d2，从而组成两个封闭的空间，为后续展开做准备；

（3）、两根母线是高阶曲线，是由控制点构成，将母线a1和a2转化为控制点；

（4）、点击CAD中的“相机”命令，选择边线d1和d2的中点作为新相机的位置；将该图复制到新建的CAD中，依据提示选择母线a2上的所有点为对象，边d2的中点作为顶部截面的中心点；再选择母线a1上的所有点为对象，边d1的中点作为底部截面的中心点，然后输入脚本名aa保存在桌面，得到三角微元面；

（5）、在CAD的工具栏中找到运行脚本，打开（4）中保存的文件，得到三角形构件双曲板的展开图；

步骤二、三角形状板的成型：

具体为：将两条母线a1和a2的相对应的端点连接，形成封闭的空间，然后以母线a2的两个端点连线为X轴，以a1、a2同侧的端点连线为Y轴将其放平，为了方便操作选择500mm的水平间距对母线分段，并给出两条母线对应点的拱高，从而得到B1定位图；

将步骤一中得到的三角形状板以上述相同的方法放平，得到B1展开面，测出B1定位图中两条母线每一段的弧长，根据弧长从端点开始画圆对展开面上的两条母线进行分段并标注；

步骤三、对构件板定位并附辅助数据，以方便加工拼装：

具体包括：将三角形截面构件的轮廓线以步骤二中的方法放平得到图ZGG2展开图；

为了方便拼装，对板B1的边进行20等分，进而得到21个控制点，再在每个等分点处对三角形截面构件做垂直截面，得到另两块板上的42个控制点，并进行相应标注，得到ZGG2定位图。

2.根据权利要求1所述的一种三角形截面弯扭构件板的深化设计方法，其特征在于：组成三角形截面构件的每块板都是双曲板，需要将每块板展开成平板，再通过对一些点的定位控制，加工成扭曲面板。

3.根据权利要求1所述的一种三角形截面弯扭构件板的深化设计方法，其特征在于：步骤一中展开三角形构件板时采用多个点控制的方式。

4.根据权利要求1所述的一种三角形截面弯扭构件板的深化设计方法，其特征在于：步骤二为将构件板进行等分，将每个等分点坐标位置直接在展开图上对应表达，提供各等分点的Z向值；

深化设计中的成型图，是将图纸上的三角形板采用一种表达方式，能反应加工设备在加工板件和扭曲成型的过程中板件控制点的表达方式。