Diemersteiner Tal - 曲面木构凉亭
客户项目
![[DE] CP 001191 | Diemersteiner Tal - 曲面木构凉亭](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/6/6/5/2966574/2966574.png?la=zh&mw=280&mlid=C506ACBAA8AD4A76A7890737F2049270&hash=9CD64368D8C87F4FD16F455F58C8611104E661B9)
2019年，在德国凯撒斯劳滕（Kaiserslautern）附近的Diemersteiner Tal建造了一个特殊的亭子。 该结构是完全由木结构，不需要任何金属紧固件。
| 甲方 |
德国凯泽斯劳滕工业大学 www.uni-kl.de |
| 建筑设计 |
Christopher Robeller教授 “数字木结构DTC” Kaiserslautern技术大学 www.uni-kl.de |
| 结构设计 |
PIRMIN JUNG www.pirminjung.de |
| 木结构 |
CLTECH GmbH＆Co. KG cltech.de |
模型参数
模型
展馆位于Kaiserslautern工业大学建筑学院新的木结构研究园区。 该结构为建筑入口景观。
PIRMIN JUNG对这座独特的建筑进行了结构分析和设计。 为了对正交胶合木（CLT）进行面设计以及与连接件连接，PIRMIN JUNG的工程师们使用了有限元程序RFEM。 负责该项目的是凯泽斯劳滕工业大学的DTC数字木结构研究组。 Christopher Robeller教授。 该小组开发了一种软件，用于制造轻木正交胶合木板。
结构
木制凉亭高约4米. 拱形屋面由3个由拱形结构组成的大侧翼连接到基础。 壳结构的厚度为10厘米。 因为构件几乎不需要受弯，所以主要是受压，所以材料的利用率很高。
设计师使用计算机算法将整个壳体结构分割成许多个五边形、六边形和七边形。 创建了200多个这样的曲面，每个曲面的大小均约为60厘米，没有两个曲面的几何形状是完全相同的。 所有组件都可以用多层建筑的墙体组件生产过程中产生的废料制成。节约材料，绿色环保。
曲面单元直角通过胶合的山毛榉木榫钉和X-Fix连接器彼此连接，X-Fix连接器是楔形的胶合板制成的燕尾形木材连接器。 X-fix型连接器可以抵抗相邻的面内平面位移产生的拉力和剪力。 这也确保了在组装过程中面板的无间隙连接。 山毛榉木销钉固定板，并将垂直于板的横向力传递给板。
从最初的设计到最终的施工，整个项目在八个星期的时间内完成。 生产和组装仅用了8天时间。 使用6个高1.4米（重17吨）的OSB板进行荷载测试，在完成该结构后验算了该穹顶的高承载能力。
项目位置
关键词
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- 普通应力分析
- 完全集成在RFEM中的应力和应力比的图形和数值结果
- 不同层组成的灵活设计
- 高效率，因为只需要很少的输入
- 灵活的计算基础和范围
- 根据所选的材料模型和所包含的层，在RFEM中生成面的局部总刚度矩阵。 提供以下材料模型：
- 正交各向异性
- 各向同性
- 用户自定义
- 混合（材料模型组合）
- 选择将常用的层结构保存在数据库中
- 确定基本应力，剪应力和等效应力
- 除了基本应力外，还提供了根据DIN EN 1995-1-1的要求应力以及这些应力之间的相互作用。
- 几乎所有形状的结构构件的应力分析
- 计算等效应力按照不同的假设：
- 形状改变比能假设 (von Mises)
- 剪应力假设 (Tresca)
- 正应力假设 (Rankine)
- 主应变假设 (Bach)
- 根据Mindlin，Kirchhoff或用户自定义的规范计算横向剪应力
- 正常使用极限状态验算，例如验算面位移
- 用户定义的极限变形规范
- 考虑层耦合的可能性
- 在表格和图形中分别显示输出各个应力组成部分和应力利用率
- 模型中每个层的应力结果
- 设计面的零件清单
- 可能在没有剪力作用的情况下完全耦合层
结构设计与分析使用的软件产品
主程序
结构设计与有限元分析软件（FEA）可以用于建立 平面与空间结构模型，适用于由杆件、面、 板、墙、折板、膜、壳、实体以及接触单元等的建模与分析计算。
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