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膜結(jié)構(gòu)類造型
城市中已越來越多地見到膜結(jié)構(gòu)的身影。膜結(jié)構(gòu)已經(jīng)被應(yīng)用到各類建筑結(jié)構(gòu)與非建筑的實際應(yīng)用中,扮演著現(xiàn)代城市中不可或缺的角色。 膜結(jié)構(gòu)(Membrane)是20 世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)形式且不限于建筑。膜結(jié)構(gòu)是用高強度柔性薄膜材料,以不同的拉、壓形式形成穩(wěn)定曲面后,能承受一定外荷載的空間結(jié)構(gòu)形式。有造型自由、輕巧、柔美以及阻燃、制作方便、安裝快捷、節(jié)能、易干、安全、半永久等優(yōu)點,因而在世界各地受到廣泛的應(yīng)用,也是SketchUp 用戶經(jīng)常要接觸的重要曲面建模題材。 《SketchUp曲面建模思路與技巧》第十章里包含10 多個模型實例,應(yīng)用領(lǐng)域包含了各類充氣建筑、城市景觀,甚至熱氣球、飛艇等。
1,膜結(jié)構(gòu)類造型例 下面展示《SketchUp曲面建模思路與技巧》第10章里詳細討論的幾個實例。這些曲拱造型實例里有“景觀張拉膜”“內(nèi)外骨骼膜系統(tǒng)”“氣承式”“氣肋式”“氣囊式”“氣枕式”等多種不同的造型。
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2025-4-4 14:19 上傳
10.2.1 中心-四角張拉系統(tǒng)
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圖10.3.5 景觀張拉膜
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圖10.4.1 內(nèi)骨架式膜結(jié)構(gòu)(停車場)
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圖10. 5.5 外骨架式膜結(jié)構(gòu)(廢水廢氣處理場)
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圖10.7.1 充承式游泳館
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圖10.8.1 氣肋式建筑
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圖10.9.3 氣枕式帳篷
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圖10.10.4 氣囊式(氣球 賦材質(zhì)后)
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圖10.11.4 氣囊式(飛艇 裝配后的成品)
2,膜結(jié)構(gòu)造型工具概述 膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件種類繁多,有通用設(shè)計工具、專用設(shè)計工具、結(jié)構(gòu)分析軟件,它們用途不同、功能各異,以下是一些常見膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件的介紹:
2.1常見專業(yè)膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 (1)德國膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件“easy”。 (2)意大利膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件“forten4000”。 (3)同濟大學(xué)膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件“3D3S”。 (4)上海交大膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件“SMCAD”。 (5)中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所空間結(jié)構(gòu)室膜結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件“MEMBS”。 還有“ANSYS”“ETABS”“SAP2000”等“膜結(jié)構(gòu)分析軟件”(詳略)
2.2可用于膜結(jié)構(gòu)設(shè)計的常見通用軟件 AutoCAD,SketchUp,Revit,Rhino(犀牛)+Grasshopper參數(shù)化插件……等(詳略)
2.3 SketchUp膜結(jié)構(gòu)建模實例中要用到的插件 SketchUp可以用來做膜結(jié)構(gòu)外形方案推敲與展示,也可以與LayOut結(jié)合,對膜結(jié)構(gòu)工程制作施工圖?!禨ketchUp曲面建模思路與技巧》第十節(jié)用到以下插件。 (1)JHS Powerbar( JHS超級工具條,見《SketchUp 常用插件手冊》2.3 節(jié))。 (2)Bezier Spline(貝塞爾曲線,見《SketchUp 常用插件手冊》5.5 節(jié))。 (3)Select Curve(選連續(xù)線,見《SketchUp 常用插件手冊》2.20 節(jié))。 (4)Curvizard( 曲線優(yōu)化工具 ,見《SketchUp 常用插件手冊》5.4 節(jié))。 (5)Extrude Tools(TIG 曲線放樣工具包,見《SketchUp 常用插件手冊》5.1 節(jié))。 (6)JointPushPull Interactive( 聯(lián)合推拉,見《SketchUp常用插件手冊》2.7 節(jié))。 (7)Soap Skin & Bubble(肥皂泡,見《SketchUp 常用插件手冊》5.9 節(jié)) 。 (8)Curviloft(曲線放樣,見《SketchUp 常用插件手冊》5.3 節(jié)) 。 (9)Selection Toys( 選擇工具,見《SketchUp 常用插件手冊》2.8 節(jié))。
3,充氣結(jié)構(gòu)建模例一(氣枕式帳篷) (1)圖10.9.3 所示為氣枕式帳篷,與前面展示的氣肋式、氣承式、骨架式都不同,氣枕式結(jié)構(gòu)載荷由鋼管骨架來承受,氣枕結(jié)構(gòu)用來遮蔽和隔熱保溫。
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2025-4-4 14:21 上傳
圖10.9.3 氣枕式帳篷
(2)把圓弧工具調(diào)到20 片段,在紅藍平面上畫弦長為8m、弧高為4m 的半圓,如圖10.9.4 ①所示。 (3)把圖10.9.4 ①里的1/4圓做旋轉(zhuǎn)路徑跟隨后如圖10.9.4 ②所示,刪除大部分后只留下如圖10.9.4 ③所示的一片。 (4)用Soap Skin & Bubble肥皂泡插件對圖10.9.4 ③所示的每一個小方塊做成氣泡組件,如圖10.9.4 ④所示。
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2025-4-4 14:19 上傳
圖10.9.4 創(chuàng)建氣枕組件
(5)如圖10.9.5 ①所示,做旋轉(zhuǎn)復(fù)制,并刪除3 塊氣枕,留出門洞。 (6)用Selection Toys(選擇工具)選擇所有的面以后刪除留下線框,如圖10.9.5 ②所示。 (7)全選線框②后單擊JHS 的“線轉(zhuǎn)圓桿”工具,生成帳篷骨架③后群組。 (8)把骨架群組③移動到氣泡群組①重疊在一起,建模完成,如圖10.9.5 ④所示。
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2025-4-4 14:19 上傳
圖10.9.5 形成氣枕式帳篷 4,張拉膜實例二(景觀張拉膜) 城市建設(shè)不僅要考慮經(jīng)濟、快捷、方便,也要注重視覺感受,膜結(jié)構(gòu)小品無疑是不錯的選擇,它不僅代表城市文化,更有畫龍點睛的作用,因此越來越受到各大景區(qū)的青睞,讓城市建設(shè)多了些色彩。最常見的景觀張拉膜結(jié)構(gòu)是依靠脊、谷、邊索及少量支點施加形成預(yù)張力膜面的結(jié)構(gòu),本節(jié)介紹的就是這種結(jié)構(gòu),如圖10.3.6 所示。下面介紹其創(chuàng)建過程(見圖10.3.6)。 (1)繪制四根高低不一的斜立柱作為張拉膜的支點;以弧線連接相鄰立柱端點(詳略) (2)選中圖10.3.6 ①的4 條弧線,單擊圖10.3.6 ②所示肥皂泡工具欄的第一個工具,生成原始曲面。 (2)原始曲面為10×10 網(wǎng)格,若想要更平滑的膜,如圖10.3.6 ③所示是輸入20 按Enter鍵后的結(jié)果。 (3)再次按Enter 鍵,張拉膜生成,如圖10.3.6 ④所示。 (4)雙擊進入群組,做柔化后如圖10.3.6 ⑤所示,填色、開陰影后如圖10.3.6 ⑥所示,
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圖10.3.6 生成膜
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19 老怪《SU曲面建模》系列講座第19節(jié) 膜結(jié)構(gòu).pdf
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