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如何設計一座鋼結構假山?

 作者接到一個某游樂園假山的結構設計,根據包裝設計單位提供的犀牛軟件模型搭出鋼結構主框架,在3D3S中設計計算主鋼結構并完成繪圖,后續對深化公司提供的深化圖紙進行校對。現將該設計過程詳細敘述如下。

  首先看到的概念圖是這樣的:

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  一列翻轉騰空的過山車從兩只頭顱高高昂起的巨型石象中間穿過,巨象抬起前腿仿佛要踏扁列車,吶喊聲也響徹長空。這兩只巨型石象就是我設計結構的對象。

  接到設計任務,我網上查找了一些鋼結構設計的資料,安裝了犀牛軟件,做好準備工作。終于接到了包裝設計公司發來的模型,打開是這樣的:

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  翻轉看一下軸測圖:

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  禁不住贊嘆設計師的想象力啊,看上去蠻逼真,蠻生動的!

  這種包裝鋼結構的設計方法,第一步先畫等高線。等高線的距離可以按照鋼結構層高設定,但作者建議等高線適當密一點,這樣可以提高結構的精準度,免得后期發現搭出來的鋼架子都突出模型的外表皮了。將模型按照等高線分割。

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  只留下等高線,避免視覺上太混亂。然后就可以畫線搭鋼結構架子了:

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  盡量保證豎向構件貫通,能從上到下對齊盡量對齊。如果不考慮包裝內部做功能用房的話,內部構件可以按照預先設定好的間距橫平豎直地規則布置了。像四肢、鼻子、象牙、頭部等外形復雜的部位,需要細化等高線,認真細致地畫結構線條,避免突出包裝。(一般主鋼結構需退回包裝邊線一定距離,本例采用退回一米。主鋼結構與外皮之間采用次鋼結構搭出,一般由施工單位自由發揮。)搭出來的鋼結構架子是這個樣子:

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  渲染一下:

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  這是兩個高度達到30米的龐然大物,單位用鋼量非常可觀。

  最后一步還需將犀牛模型與鋼結構架子套在一起比對一下,防止局部一些部位突出包裝。

  調整好鋼架子后,導入3D3S計算,選取合適的構件截面,本例柱子采用Φ315圓鋼管,梁采用口380x270方鋼管,斜撐采用Φ250圓管,進行后續計算、驗算。

  過一段時間,鋼結構深化單位會提供深化圖紙。

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  節點的設計是重點關注的對象。現場趕工期,鋼結構搭起來飛快。借別人的圖用一下,主體結構搭出來還比較丑陋

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  這里要再一次給包裝單位點贊了,兩只大象穿上衣服,華麗的變身啊。

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  這就是一個大型假山鋼結構的設計過程。總結一下,類似的項目不要被龐大的體型和復雜的造型嚇到。一步一步來,要做到粗中有細,繁簡結合。重點要關注節點設計,兼顧當地施工水平和條件,確保真實結構能與計算假定一致。本例中,大象的鼻子和象牙屬于長懸挑構件,應當重視其振動問題,風荷載計算要精細。還要小心避免出現大面積積水部位,荷載施加要當心。


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