木结构设计软件应用技巧系列篇03-大型公共建筑的弯曲梁构建及节点处理
时间 : 2023-07-29 08:40:59  点击量:0

编者按:

北京冬奥会虽已完美闭幕,但以大截面弯曲梁为特点的冰球馆等大型公共建筑,在世界各地越来越普及,也在国内引发了越来越高的关注热度,前景看好。本文以含有大截面弯曲梁的简易大厅为例,探究其构建及节点处理。

此类大厅不仅可用于冰球馆、游泳馆等各类体育和文教类公共建筑,也可在展览场馆,机场和车站等大型公共建筑领域,甚至在国外作为生产车间都有着广泛应用前景。

任务分析:

该弯曲梁大厅主要墙骨,墙体,屋顶及弯曲梁四大部分构成,其中弯曲梁的添加及连接节点的处理为关键。

1.墙骨添加

墙骨添加完毕后,以轴视图的角度(Achse),红色圆圈两个立柱的中心点为基准进入2D视图,准备添加弯曲梁。

2.弯曲梁添加

先在弯曲梁上确定关键点(下图a,b,c,d),然后根据关键点生成辅助线,其中第12号辅助圆弧跟第10号,第11号辅助线相切,半径为15000mm。

在第10号,第11号辅助线的下方做两根15000mm距离平行线,其交点可确定为辅助圆弧的圆心。确定辅助圆弧后也就确定了弯曲梁形状。采用点-线-面的步骤确定大截面弯曲梁外形。

3. 屋顶添加

添加屋顶时,四周立柱同大截面弯曲梁之间的斜撑,处在一个非常规的斜面上,有两种添加方法。

1)垂直添加法

在垂直于水平面的方向添加该斜撑,这种做法优点是出图相对简洁规整,缺点是为了迎合弯曲梁及立柱斜度,有些情况下需要多做一部分切割,降低材料利用率。

2)坡面添加法

在弯曲梁倾斜坡面上添加斜撑,特点同第一种方法刚好相反。

4. 挂瓦条及墙体添加

挂瓦条可通过等分法,从屋檐向屋脊等分扩散。

墙体内容相对简单,可不通过模块手动添加。

5.节点添加-横梁搭扣

弯曲梁同横梁的节点采用横梁搭扣(Balkenschuhe),横梁搭扣主要用于将横梁固定在大截面弯曲梁上。

该案例的横梁搭扣由Simpson Strongtie公司生产。

6. 节点添加-梁支撑

梁支撑Balkenträger在此例主要用于两侧横梁同纵梁,两侧横梁同弯曲梁之间的连接。

7.节点添加-搭接添加

墙骨之间的连接,在本例采用搭接Überblattung。搭接分三种类型:拐角搭接,T型搭接及交叉搭接。本例采用了后两种。若在搭接中为销钉预留位置,则更有助于后续其稳定性增强。搭接的明暗面可以随意设置调整。

8.节点添加-榫卯连接

立柱同墙骨之间的节点,采用榫卯连接。这些榫卯只要用CADWORK软件设计好,就可以很轻易的用木构件加工中心如K2i连线加工出来。

结语:

本文抛砖引玉,以含有变截面弯曲梁的简易大厅为例,阐述了弯曲梁的构建及相关节点处理方式。在此基础上,各企业可以开发出适合自己企业加工能力的各种节点构型。

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