摘要:本文结合工程实践阐述了已知坡屋面坡度及斜屋脊长度,运用数学三角形虚设辅助线并结合CAD平面测距的方法求解相邻坡屋面夹角,解决施工现场技术问题。求得坡屋面夹角用于工程支模、屋脊暗梁箍筋下料。
关键词:三角形辅助线;Auto CAD;相似三角形;余弦定理
一、引言
在施工混凝土坡屋面结构中,需要知道两坡面间夹角才能准确钢筋下料以及模板拼装,往往图纸并未给出夹角,通过BIM建模以及Auto CAD三维模式均不能给出角度,本文就抛开施工现场做小样求得夹角,而是直接通过结计算求得相邻两坡面间夹角,供同行交流借鉴。
二、坡面夹角求解思路方法
本文主要阐述坡面1与坡面2夹角如何求解,从宏观上讲,坡面1与坡面2均是面,需构建一个三角形与这两个面均垂直相交,三角形两条边线夹角即为我们要求得角度,本文通过运用构建三角形辅助线、三角形相似比、余弦定理等公式求解,具体过程如下。
三、求解计算过程
设计图纸平面图中斜屋脊线任取一点M,由M点引垂线到屋檐边分别交于点B、C,AutoCAD线性量距得AB边线y=2000mm,AC边线x=1600mm,如下图3.1-1 斜屋脊平面图。
运用AutoCAD将图3.1-1斜屋脊平面图构建三角形辅助线,由M点竖向上引虚线,与坡面1、坡面2交于点D,连线DA、DB、DC,画成立体图为图3.1-2 斜屋脊立体图。
图3.1-1 斜屋脊平面图 图3.1-2斜屋脊立体图
依设计△ACD面(既坡面1)坡率为40%,△ABD面(既坡面2)坡率为50%,ABMC为矩形,依直角三角形等比、勾股定理计算,求得△ABD斜边BD=1789mm,△ACD边线CD =2154mm,如图3.1-3 斜屋脊立体图。
△ACD面由C点引垂线交AD边于点F,△ABD面B点引垂线交AD于点E,勾股定理得△ACD边线AD=2683mm,△ACF≌△ADC,△ABE≌△ADB,求得CF=1284mm,BE=1333mm,AF=954mm,如图3.1-4 屋脊垂线图。
△ABE中,由F点引线至AB边交于点G,使线FG∥BE,故FG⊥AD,由共用∠BAD,△AGF≌△ABE,求得FG=853mm,AG=1280mm,如图3.1-5 屋脊夹角边线图。
虚线连接CG,运用勾股定理计算△ACG,斜边CG=2049mm,屋脊线AD⊥△CFG,∠CFG即为所要求得坡面1与坡面2间夹角,如图3.1-6 屋脊线与构造面图
图3.1-7 坡面1与坡面2夹角图
四、结束语
利用数学平面几何、立体几何与Auto CAD巧妙结合,通过计算,利用较短时间可解决工程中复杂的立体关系,为钢筋下料、模板加工提供有效的尺寸技术支持。
参考文献
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论文作者:刘春峰,范景福
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/12/7
标签:夹角论文; 屋脊论文; 角形论文; 边线论文; 垂线论文; 屋面论文; 立体图论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;