來(lái)源:弗思特南京事業(yè)部—許健鵬
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Sketchup簡(jiǎn)介及在幕墻設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用
一、為何現(xiàn)在越來(lái)越多的設(shè)計(jì)師開(kāi)始使用Sketchup軟件
行業(yè)內(nèi)普遍應(yīng)用的建筑設(shè)計(jì)軟件:
1、AUTOCAD,及以其為平臺(tái)編寫(xiě)的眾多的專業(yè)軟件 固有的建模能力弱的特點(diǎn)和坐標(biāo)系統(tǒng)不靈活。
2、3DSMAX、MAYA、SOFTIMAGE等等具備多種 建模能力及渲染能力的軟件
其目標(biāo)是“無(wú)所不能”和“盡量逼真”,因此其重點(diǎn)實(shí)際上并沒(méi)有放到設(shè)計(jì)的過(guò)程上。
目前多數(shù)設(shè)計(jì)師無(wú)法直接在電腦里進(jìn)行構(gòu)思并及時(shí)與業(yè)主交流,只好以手繪草圖為主,因?yàn)閹缀跛熊浖慕K俣榷几簧显O(shè)計(jì)師的思路。 目前比較流行的工作模式是:設(shè)計(jì)師構(gòu)思—勾畫(huà)草圖—向制作人員交待—建模人員建?!秩救藛T渲染—設(shè)計(jì)師提出修改意見(jiàn)—修改—修改—最終出圖。
SketchUp建筑草圖設(shè)計(jì)工具是一套令人耳目一新的設(shè)計(jì)工具,它給建筑師帶來(lái)邊構(gòu)思邊表現(xiàn)的體驗(yàn),產(chǎn)品打破建筑師設(shè)計(jì)思想表現(xiàn)的束縛,快速形成建筑草圖,創(chuàng)作建筑方案。 SketchUp被建筑師稱為最優(yōu)秀的建筑草圖工具,是建筑創(chuàng)作上的一大革命。
SketchUp是相當(dāng)簡(jiǎn)便易學(xué)的強(qiáng)大工具,一些不熟悉電腦的建筑師可以很快的掌握它,它融合了鉛筆畫(huà)的優(yōu)美與自然筆觸,可以迅速地建構(gòu)、顯示、編輯三維建筑模型,同時(shí)可以導(dǎo)出透視圖、DWG或DXF格式的2D向量文件等尺寸正確的平面圖形。
這是一套注重設(shè)計(jì)摸索過(guò)程的軟件,世界上所有具規(guī)模的AEC(建筑工程)企業(yè)或大學(xué)幾乎都已采用。建筑師在方案創(chuàng)作中使用CAD繁重的工作量可以被SketchUp的簡(jiǎn)潔、靈活與功能強(qiáng)大所代替,她帶給建筑師的是一個(gè)專業(yè)的草圖繪制工具,讓建筑師更直接更方便的與業(yè)主和甲方交流。
二、Sketchup軟件的特色
SketchUp建筑草圖設(shè)計(jì)工具是一套令人耳目一新的設(shè)計(jì)工具,它給建筑師帶來(lái)邊構(gòu)思邊表現(xiàn)的體驗(yàn),產(chǎn)品打破建筑師設(shè)計(jì)思想表現(xiàn)的束縛,快速形成建筑草圖,創(chuàng)作建筑方案。
三、Sketchup軟件界面簡(jiǎn)介
8#底層轉(zhuǎn)角部位幕墻計(jì)算大樣
大樣圖能為計(jì)算提供多方面的信息,主要可歸納為這幾方面:
1.立面大樣可得到計(jì)算部位標(biāo)高,面板類別及規(guī)格之類的信息;
2.橫剖大樣可得到立柱左右分格尺寸信息;
3.豎剖大樣可得到立柱計(jì)算模型(拉彎、壓彎構(gòu)件),連接方式(單跨、雙跨) 還有橫梁上下分格尺寸信息。
另外,需要注意的是:
a.在遇到立柱采用雙跨連接方式時(shí),要結(jié)合節(jié)點(diǎn)圖確定短跨的長(zhǎng)度,有大樣與節(jié)點(diǎn)不一致的情況。
b.需要結(jié)合節(jié)點(diǎn)圖確定型材截面,并將其做成面域,為截面參數(shù)導(dǎo)入?yún)R寶作準(zhǔn)備。
計(jì)算前準(zhǔn)備工作:截面參數(shù)導(dǎo)入
截面參數(shù)的導(dǎo)入有三方面值得注意:
1.截面組成選項(xiàng):根據(jù)實(shí)際選擇立柱還是橫梁型材,是斷熱還是常規(guī)非斷熱型材;
2.跨度選項(xiàng):當(dāng)選擇斷熱型材時(shí),該選項(xiàng)尤為重要,跨度的大小對(duì)斷熱型材的慣性矩有直接影響,可參見(jiàn)《JG175-2011 建筑用隔熱鋁合金型材》附錄A;
3.型材所屬構(gòu)件類別選項(xiàng):該選項(xiàng)分類較細(xì),分為幕墻(立柱、橫梁,帶鋼插芯、不帶鋼插芯)、門(mén)窗(立挺、橫挺,帶鋼插芯、不帶鋼插芯)、吊頂、欄桿、采光頂以及雨棚等構(gòu)筑物型材截面。
參數(shù)基本設(shè)定:
荷載參數(shù):
1.門(mén)窗計(jì)算標(biāo)高、地面粗糙度的選取正確與否在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算中十分重要。地面粗糙度和計(jì)算標(biāo)高的取值關(guān)系到風(fēng)壓高度變化系數(shù)的大小。
a.地面粗糙度可分為A、B 、C 、D 四類:
A類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū);B類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn);C類指有密集建筑群的城市市區(qū);D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。
b、風(fēng)壓高度變化系數(shù)的大小與地面粗糙度和計(jì)算標(biāo)高有直接關(guān)系:
風(fēng)不受地表的影響,能夠在氣壓梯度的作用下自由流動(dòng),達(dá)到所謂梯度速度,而將出現(xiàn)這種速度的高度稱之為梯度風(fēng)高度
c、局部體型系數(shù)的選取也對(duì)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算非常重要,所以要正確判斷門(mén)窗所在位置處于建筑大面還是轉(zhuǎn)角。按最不利情況選取。
作為非直接承受風(fēng)荷載的受力構(gòu)件,其上風(fēng)荷載的計(jì)算要考慮體型系數(shù)的折減,而面板作為直接承受風(fēng)荷載的維護(hù)構(gòu)件,其上風(fēng)荷載的計(jì)算不考慮折減。
立柱、橫梁的參數(shù)與計(jì)算:
1處校核立柱的剛度,即在風(fēng)荷載作用下對(duì)立柱進(jìn)行水平撓度計(jì)算
剛度校核時(shí)采用正常使用極限狀態(tài)下的荷載組合
2處校核立柱的強(qiáng)度,即在水平荷載作用下對(duì)立柱進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算
強(qiáng)度校核時(shí)采用承載力極限狀態(tài)下的荷載組合
3處校核橫梁的豎向剛度,即在玻璃與橫梁自重作用下對(duì)橫梁進(jìn)行豎向撓度計(jì)算
4處校核橫梁的水平剛度,即在風(fēng)荷載作用下對(duì)橫梁進(jìn)行水平撓度計(jì)算,均采用正常使用極限狀態(tài)下的荷載組合
5處校核橫梁的強(qiáng)度,即在玻璃、橫梁自重與水平荷載共同作用下對(duì)橫梁進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算
強(qiáng)度校核時(shí)采用承載力極限狀態(tài)下的荷載組合
對(duì)于強(qiáng)度和撓度計(jì)算有一下幾方面進(jìn)行解釋:
1.對(duì)于水平荷載下的撓度計(jì)算,一般只需要考慮風(fēng)荷載的作用,分項(xiàng)系數(shù)取1.0。立柱或橫梁可以簡(jiǎn)化為承受均布荷載的簡(jiǎn)支梁的撓度計(jì)算:
水平荷載作用下,立柱與橫梁撓度計(jì)算,要注意截面慣性矩的取值
2、對(duì)于豎向荷載下的撓度計(jì)算,需要考慮玻璃與橫梁自重的作用,分項(xiàng)系數(shù)取1.0。橫梁可以簡(jiǎn)化為承受均布荷載的簡(jiǎn)支梁的撓度計(jì)算:
玻璃面板參數(shù)的設(shè)定與計(jì)算:
玻璃計(jì)算要注意選取最大分格
立柱、橫梁與主體連接參數(shù)的設(shè)定與計(jì)算:
埋件、焊縫計(jì)算參數(shù)的設(shè)定與計(jì)算:
1.錨筋錨板材質(zhì)、錨板厚度的選擇可參照《GB50010-2010 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》
9.7.1 受力預(yù)埋件的錨板宜采用Q235/Q345級(jí)鋼,錨板厚度應(yīng)根據(jù)受力情況計(jì)算確定,且不宜小于錨筋直徑的60%;受拉和受彎預(yù)埋件的錨板厚度尚宜大于b/8,b為錨筋的間距。受力預(yù)埋件的錨筋應(yīng)采用HRB400和HRB300鋼筋,不應(yīng)采用冷加工鋼筋。
2.錨筋長(zhǎng)度的選擇可參照《GB50010-2010 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》
8.3.3當(dāng)縱向受拉普通鋼筋末端采用彎鉤或機(jī)械錨固措施時(shí),包括彎鉤或錨固端頭在內(nèi)的錨固長(zhǎng)度(投影長(zhǎng)度)可取為基本錨固長(zhǎng)度lab的60%。
彎鉤和機(jī)械錨固的形式(圖8.3.3)和技術(shù)要求應(yīng)符合表8.3.3的規(guī)定。
3.錨筋間距的布置可參照《GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》
9.7.4 預(yù)埋件錨筋中心至錨板邊緣的距離不應(yīng)小于2d和20mm。預(yù)埋件的位置應(yīng)使錨筋位于構(gòu)件的外層主筋的內(nèi)側(cè)。
預(yù)埋件的受力直錨筋直徑不宜小于8mm,且不宜大于25mm。直錨筋數(shù)量不宜少于4根,且不宜多于4排;受剪預(yù)埋件的直錨筋可采用2根。
對(duì)受拉和受彎預(yù)埋件,其錨筋的間距b、b1和錨筋至構(gòu)件邊緣的距離c、c1,均不應(yīng)小于3d和45mm。
對(duì)受剪預(yù)埋件,其錨筋的間距b(橫向)及b1(縱向)不應(yīng)大于300mm,且b1不應(yīng)小于6d和70mm,錨筋至構(gòu)件邊緣的距離c1(縱向)不應(yīng)小于6d和70mm,b、c(橫向)均不應(yīng)小于3d和45mm。
受拉直錨筋和彎折錨筋的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度;當(dāng)錨筋采用HPB300級(jí)鋼筋時(shí)末端還應(yīng)有彎鉤。當(dāng)無(wú)法滿足錨固長(zhǎng)度的要求時(shí),應(yīng)采取其他有效的錨固措施。受剪和受壓直錨筋的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于15d,d為錨筋的直徑。
結(jié)構(gòu)膠參數(shù)的參數(shù)與計(jì)算:
全隱框或者橫隱的幕墻玻璃自重一般由托條承載,故無(wú)需考慮對(duì)結(jié)構(gòu)膠的影響,但需附加金屬托條的抗彎驗(yàn)算。
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