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bim网架施工模拟培训实训:基于Cluster的网架结构与桁架结构的Grasshopper原创电池组

发布:中文网小编3号 浏览:2086人 分享
发布于:2020-11-05 15:29

    文章来源:大禹手绘官微

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    关于网架结构或桁架结构建模的问题,我们在课程设计或者是实际工作中,都很难避而不谈,尤其是在非线性建筑涌现的越来越多越来越快的时代,它不再是一个“技术性”的问题,反而成了建筑设计师必备的一种基本专业技能。

    如同15年前,一个建筑师必须熟练手绘图纸。从这个问题的反面进行思考,如果15年前,苛刻的要求所有建筑师都熟练CAD,显然不是实事求是。

    基于目前参数化设计的日趋成熟,如果我们将“做法”或者叫“技能点”打包(Cluster),以一种极低学习成本的模式让需要这个“做法”的建筑师可以在极短时间内实现所求,我想这才是目前「参数化设计」正在带来的普世性的建筑设计方法革命。

    本文选取两种类型的网架结构与桁架结构,在Grasshopper中实现“做法”的打包,最终生成一个单独运算的“电池”,将过程内嵌,变成一种“科技黑箱”般的存在,尽管这在浩如烟海的编程设计中并没有什么存在感。

    接下来我将这个过程分享出来。

    网架结构种类甚多,可按不同的标准对其进行分类。

    一:按网架本身的构造可分为:单层网架结构、双层网架结构、三层网架结构。其中,单层网架和三层网架分别适用于跨度很小(不大于30m)和跨度特别大(大于100m)的情况,在国内的工程应用极少。

    二:按建造材料分为:钢网架、铝网架、木网架、塑料网架、钢筋混凝土网架和组合网架(如钢网架与钢筋混凝土板共同作用的组合网架等),其中钢网架在我国得到了广泛的应用,组合网架还可以用作楼板层结构。

    三:按支承情况可分为:周边支承、四点支承、多点支承、三边支承、对边支承以及混合支承形式。

    四:按组成方式不同,又可将网架分为四大类:

    1.交叉桁架体系网架;

    2.三角锥体系网架;

    3.四角锥体系网架;

    4.六角锥体系网架。

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    (来自网络)

    网架结构种类繁多,选取生活中较为常见的一种,如下图所示,主要是由W向支撑杆件、UV两个方向的杆件以及折点处的球体所构成。

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    (来自网络)

    ---我是分割线---

    做法分为四大部分:

    1.曲面的UV数量划分,以及均匀度划分;

    2.得到按曲面法向移动后的点和线;

    3.钢球连接处的节点处理;

    4.加管,加球。

    首先,Rhino中新建一个曲面Surface,GH中拾取后进行划分。

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    再得到曲面法向偏移后的点和线;

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    接下来就是给它添加节点的细节,即网架螺栓球连接处的处理,处理样式很多,取一种常见形式,如图:

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    逻辑十分简单,杆件路径端点往中间移动一定距离,重新连线,预留出锥形连接节点。如图:

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    这里用了简单的t值控制,需要注意的是Reparameterize,如果曲线是Rhino中生成,需要进行单位长度化。当t值为0,无锥形杆件;当t值越接近0.5,圆管杆件长度越接近于0,如图:

    当t值为0,无锥形杆件;

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    当t值越接近0.5,圆管杆件长度越接近于0,

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    最终加圆管和钢球,并将杆件合并

    至此

    基本的网架结构通用逻辑已经完成

    如果将它打包成一个Cluster

    变成一个电池

    将会大大方便平时的使用和分享的便捷度

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    ---我是分割线---

    Cluster本质是一个群组

    只需将做好的程序进行一定的梳理和替换即可

    主要是用ClusterInput和ClusterOutput

    将所有需要拾取的输入端都替换为ClusterInput

    numberslider不需要进行替换

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    替换后

    选择除了ClusterInput和ClusterOutput以及numberslider的所有电池进行Cluster

    即可得到专属电池

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    打开属性

    还可以赋予它图标、密码等等

    还可以将它单独保存

    设置在Grasshoopper的工具条中

    最终进行验证

    发现没有BUG,完美运行

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    桁架结构做法也是类似逻辑

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    最终进行验证

    发现没有BUG,完美运行

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