建筑大学第五届结构塔吊模型设计大赛设计说明书

建筑大学第五届结构塔吊模型设计大赛设计说明书
建筑大学第五届结构塔吊模型设计大赛设计说明书

沈阳建筑大学土木工程学院第五届结构

模型设计大赛

方案设计

作品名称

所属院系土

专业班级土木

学生姓名学号

学生姓名学号

学生姓名学号

联系电话150

二○一○年五月十三日

摘要

根据竞赛规则要求,我们从模型的用材特性、加载形式和施工方便程度等方面出发,采用150g规格的牛皮纸,蜡线及白乳胶这三种材料制作成柱——桁架结构体系。绘制了模型的结构图、结构整体布置图、节点详图。从结构的整体着眼,设计中充分利用了桁架结构三角形的稳定性;考虑到比赛中模型的加载形式,即两侧分别加载(A)29.4N和不大于(B)58.8N的竖向静荷载和(B)点前后面19.6N的水平静止荷载。我们在计算过程中假定材质连续均匀、杆与杆的连接采用铰结、模型本身质量不计,进行受力分析,得出整个结构的内力及变形图,并对结构杆件进行强度及稳定性计算校核。同时,对模型进行了大量的加载实验。通过计算和加载实验,确认该模型能满足强度、刚度及稳定性的要求。

一、设计说明书

1、方案构思

结构形态具有二重性,首先结构形态具有合理的受力特性即理性逻辑,其次在于结构形态具有明确的几何特征即形态逻辑。如果能够做到这两方面的完美结合,不仅能使机械结构表现出优美的形态,而且还能达到最为经济的效果。某著名建筑师曾说过:只有一个造型是最好的,那就是能清楚表现出经济原理的造型。所以我们这次结构的选择均是从塔吊结构的受力特点出发去寻找最合理的形式。

1.1结构选型

在结构设计中应该合理布置结构构件,使得截面获得相对最大的截面惯性矩,发挥材料的最大受力性能。主要构件受力直接,荷载传递路径明确。我们讨论决定利用空间柱——桁架结构体系,充分考虑牛皮纸的抗拉压性能强、抗弯剪性能弱的特性,结构利用四根主杆三根角形杆作为主要结构构件,支撑竖向重力荷载和侧向水平荷载。在各侧立面上用似螺旋向上的斜撑相连,角形杆用M形斜杆支撑。这样使得七根主杆外的所有杠件主要以桁架杠形式出现。在无任何多余装饰元素下,外露桁架杆的交错布置,体现现代建筑简洁、明快的风格,蕴涵一

种结构与建筑相结合的“建构美”。

1.2特色

为使模型具有较轻质量并充分考虑蜡线能承受较大拉力,我们在A点与结构最高点巧妙的利用组委会提供的蜡线给结构施加拉力,并在与杆件连接处用牛皮纸做成的小扁块来连接。此外我们还考虑到蜡线具有弹性,受拉时会产生较大的拉伸变形,预应力的发挥就不充分。所以我们决定采用两股腊线来制作,以便更好的体现预应力的作用。在模型A点一面采用倾斜(加大加宽)结构,使其在不承受荷载的时候,模型抗倾覆能力加强,增强结构在自身稳定性。

1.3制作经验

经过我们制作尝试,我们得出了如下经验:胶水的使用很有讲究,必须有一定的流动度,以便很好的涂抹,但不能太稀,否则很难控制粘贴。胶合的时候最好用工具对粘贴面施加一定的压力,这样可以保证粘贴良好,外表也美观。使用胶水的时候最好避免对胶水的揉搓,否则会使胶水发黄变黑影响美观。制作过程我们发现,胶水干后会收缩变形,有点类似钢结构焊接残余应力,导致制作的构件变形,经研究发现可以采取以下两种方法来减少变形:一是构件胶合面尽量设计为对称涂抹;二是在制作完成后用相应的工具进行保护。

1.4感想

通过这次塔吊模型结构设计,不仅使我们知识上得到加深和拓宽,还进一步经历了从尝试到有所收获的过程。从最开始的茫然直至希望的出现,我们始终不停地探索和努力。对于结构设计我们追求的目标是:一切从实际出发,用最简单的构造做最稳定的结构,用最少的材料创造最大的可利用空间,用最少的工程量完成具有最实际利用价值的作品!

二、方案图

结构设计图

整体

正面

左侧面 右侧面 主要构件详图:

实形图(正视)

实形图(侧视)

三、计算书

(一)模型建立

我们根据方案设计书中选择的最终结结构模型,通过理论计算来更加准确地说明我们的结构合理性。以下从几个方面进行说明:

1、模型简化

我们根据实际比赛结构模型做一定的简化得出计算模型。

(1)受力计算组成:主杆+横杆+斜撑

(2)模型简化假定

①材质连续,均匀;

②杆与杆的连接均视为铰结;

③结构本身质量不计;加载时,荷载以集中力的形式作用在指定的节点处。

(3)模型计算单元

竖向主杆——结构标高1000mm,采用四层牛皮纸制作

横杆——采用圆形截面,二、三和四层牛皮纸制作,数量若干;

斜撑——采用圆形截面,四层牛皮纸制作;

2、荷载模拟

竖向静载:两端加载,A点荷载29.4N, B点荷载9.8N-58.8N;

水平静载:在B点前后两端任意取一个水平方向加载,荷载大小19.6N。

3、各材料的参数见表3-1及表3-2

牛皮纸参数表表3-1

腊线表3-2

4、各计算单元的参数见表3-3。

计算单元参数表(单位:mm)表3-3

(二)荷载分析

该塔吊模型可以看成是支承在地面上的悬臂梁,承受着侧向水平荷载和竖向重力荷载的作用。其重力荷载是由竖向结构体系从上向下一层层地传递累积的。然而,与竖向荷载相比,侧向荷载对结构的效应不是线性的,并非随结构的增高而迅速增大。例如,在所有条件都相同时,在风荷载下,结构基底上的倾覆力矩近似地与结构的高度平方成正比,而结构顶部的侧向变位与其高度的四次方成正比。

以上的分析表明:本次塔吊模型设计中的控制因素主要是竖向力所产生的倾覆力矩和剪切变形。

(三)承载能力估算

通过简单估算,整个结构在满荷载,竖向荷载A点29.4N, B点9.8N-58.8N,B点横向荷载19.6N作用,变形如图所示。计算结果表明,B点竖向荷载的竖直位移不大于80mm,满足比赛要求。

全国大学生结构设计竞赛赛题

第六届全国大学生结构设计竞赛赛题 1.命题背景 吊脚楼是我国传统山地民居中的典型形式。这种建筑依山就势,因地制宜,在今天仍然具有极强的适应性和顽强的生命力。这些建筑既是我中华民族久远历史文化传承的象征,也是我们的先辈们巧夺天工的聪明智慧和经验技能的充分体现。 重庆地区位于三峡库区,旧式民居中吊脚楼建筑比比皆是。近年来的工程实践和科学研究表明,这类建筑易于遭受到地震、大雨诱发泥石流、滑坡等地质灾害而发生破坏。自然灾害是这种建筑的天敌。 相对于地震、火灾等灾害而言,重庆地区由于地形地貌特征的影响,出现泥石流、滑坡等地质灾害的频率更大。因此,如何提高吊脚楼建筑抵抗这些地质灾害的能力,是工程师们应该想方设法去解决的问题。本次结构设计竞赛以吊脚楼建筑抵抗泥石流、滑坡等地质灾害为题目,具有重要的现实意义和工程针对性。 2.赛题概述 本次竞赛的题目考虑到可操作性,以质量球模拟泥石流或山体滑坡,撞击一个四层的吊脚楼框架结构模型的一层楼面,如图2.1所示。四层吊脚楼框架结构模型由参赛各队在规定的时间内现场完成。模型各层楼面系统承受的竖向荷载由附加配重钢板实现。主办方提供器材将模型与加载装置连接固定(加载台座倾角均为o 30θ=),并提供统一的测量工具对模型的性能进行测试。 图2.1.第六届全国大学生结构设计竞赛赛题简图 配重1M 配重2M 配重2M 后固定板 前撞击板 螺杆 钢底座 钢架A 钢架B 不锈钢半圆滑槽 模型部分(含部分加载装置) 加载台座 θ θ 加速度传感器 螺杆 硬橡胶

3.模型要求 图3.1.模型要求示意图 图 3.1模型设计参数取值表 q o 30 0L 20cm > —— H 1cm 99± L < 24cm —— q 配重1M 配重2M 配重2M 前撞击板 后固定板 底板 模型平面尺寸要求示意图 要求平整,且与前撞击板端头有效接触面积不小于22cm 要求平整,且与后固定板端头有效接触面积不小于22cm 底板示意图 允许固定区域 硬橡胶

组合式塔吊基础方案编制要点201209.

组合式塔吊基础专项施工方案编制要点解析 2012年9月 洪昌华 浙江国泰建设集团有限公司 hongchh@https://www.360docs.net/doc/202393050.html,

目录 一、塔吊基础的类型 二、组合式塔吊基础的形式和优缺点 三、《组合式塔吊基础专项施工方案》 编制目录要求 四、方案要点解析 五、塔吊基础计算要点 六、格构柱倾斜、扭转的处理原则

钱江新城 1人死亡 2010年6月 临安 5人死亡 2011年4月 杭州城西 1人死亡 2011年12月 滨江 2012年5月

一、塔吊基础的类型 1、板式基础(承台) 2、十字交叉梁基础 3、桩承台基础 4、组合式塔吊基础不建议用管桩。较少采用。 根据杭建监总[2010]33号文件《关于加强建筑起重机械租赁、安装拆卸和使用安全管理的若干意见》规定,“采用逆作法施工的塔机基础专项方案(包括钢格构柱设计、计算、制作与施工)和设置在深基坑旁的塔机基础专项方案应当由施工总承包单位组织召开专家论证会”。

二、组合式塔吊基础的形式和优缺点 组合式塔吊基础的形式: 由灌注桩+格构式型钢柱或钢管柱+混凝土承台或型钢平台组合而成。 “格构式”、“逆作法”、“组合式”三种叫法的不同。

优点: 缺点: 1、基础费用稍高。 2、施工要求较高。 焊接质量、格构柱垂直度、平面度(4根格构柱之间的方正), 地下室楼板留洞口、止水片、挖土要求、监测要求 塔吊可以提早安装,挖土期间就能投入使用。 避免将塔吊布置在基坑边,避免塔吊附墙杆超长。 塔吊可以布置在基坑中央,可最大限度地利用塔吊覆盖范围。 选用混凝土承台还是型钢平台? 组合式塔吊基础的优缺点

建筑结构模型设计中的选型与设计

建筑结构模型设计中的选型与设计 高层建筑的结构体系是高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。论文总结了各种高层建筑结构体系、特别是近年来出现的复杂、新颖的结构体系的受力特征,进而对高层建筑结构选型要点进行了探讨。 标签:建筑结构;模型设计;选型与设计 一、结构选型 (一)框架结构体系 框架结构体系采用梁、柱组成的结构体系作为建筑竖向承重结构,并同时承受水平荷载,适用于多层或高度不大的高层建筑。框架结构的布置要注意对称均匀和传力途径直接。传统的结构布置采用主次梁的作法为主,逐步向扁梁或无盖梁发展。框架柱是框架结构的主要竖向承重和抗侧力构件,以受压应力为主。 (二)剪力墙结构体系 剪力墙结构体系是利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构体系。剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制,一般为3~8米。因而剪力墙结构适用于要求小房间的住宅、旅馆等建筑。 (三)框架一剪力墙结构体系 框架一剪力墙结构是将框架和剪力墙结合在一起而形成的结构形式。它既有框架结构平面布局灵活、适用性强的优点,又有较好的承受水平荷载的能力,是高层建筑中应用比较广泛的一种结构形式。合理的结构设计,将能使框架、剪力墙两种不同变形性能的抗侧力结构很好地协同工作,共同发挥作用。 (四)筒体结构 随着建筑物高度的增加,传统的框架结构体系、框架一剪力墙结构体系已不能很好地满足结构在水平荷载作用下强度和刚度的要求。筒体体系因其在抵抗水平力方面具有良好的刚度,并能形成较大的使用空间,而成为六十年代以后常用于超高层建筑中的一种新的结构体系。根据筒体布置、组成、数量的不同,又可分为框架筒体、筒中筒、组合筒三种体系。 二、结构设计 (一)地基与基础设计

7525塔吊基础方案

编制: 审核: 批准: 二0一三年五月二十三日

方案目录 第一节、工程概况 0 1、工程介绍 0 2、编制依据 (1) 第二节、TC7525-16D塔吊基础设计及计算 (1) 一、塔机属性 (1) 二、塔机荷载 (2) 三、桩顶作用效应计算 (4) 四、桩承载力验算 (6) 五、承台计算 (7) 六、配筋示意图 (9)

第一节、工程概况 1、工程介绍 钢结构主体采用钢框架结构,地上七层,地下一层。其中一层、二层平面尺寸为48mx93m,三层以上平面尺寸为椭圆形。主要柱网为(9m+8mx4+11m+8mx4+9m)x(9mx2+10m+9mx2)。一层层高6m,二层层高6.2m,三层层高5.8m,四、五、六层层高4.8m,七层层高变化,最高处层高5m,建筑物总高度38.000m。 框架钢梁采用焊接或热轧H型钢,框架钢柱采用焊接箱形钢柱及方钢管混凝土柱。楼板、屋面板采用现浇混凝土楼板。占地面积3875平方米,总建筑面积为17797平方米,其中地下占4390平方米。其功能包括:公务机联检、贵宾休息室,客房及办公室、多功能厅等功能;地上及半地下共6层(局部7层),高38.0米。其三维模型如下: 塔机选型:一台中联TC7525,塔吊自由高度为51米,回转半径75米,最大起重量16吨,最大幅度时起重量2.5吨。能够满足施工要求。塔吊布置图如下:

2、编制依据 (1)设计蓝图 (2)《TC7525型塔式起重机安装使用说明书》 (3)《塔机塔式起重机安全规程GB5144-94》 (4)《起重设备安装施工及验收规范GB50278-98》 第二节、TC7525-16D塔吊基础设计及计算 基地工程;属于属属构属构;地上1属;地下7属;建筑高度:38m;属准属属高:4.8m ;属建筑面属:4390平方米;本属算属主要依据施工属属及以下属范及属考文属属制: 1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009 2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 一、塔机属性 塔机型号TC7525-16D 塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)51.3

模型设计说明(参考)

园林照明模型设计制作说明静谧·溢彩广场 学院生命科学学院 专业园林 制作单位园林085模型小组项目负责人邓继发 指导教师杨和生 制作日期2010年5月

目录 1.制作设计背景 (3) 2.设计依据 (3) 3.制作目标 (4) 4.制作原则 (4) 5.总设计思想 (4) 5.1 体现现代园林的风格 (4) 5.2 充分应用植物材料 (4) 5.3 园林照明 (4) 6.总体布局 (5) 6.1 时光之水——水帘 (5) 6.2 视觉广场——广场 (5) 6.3紫翠廊——花架 (5) 6.4花亭空透——欧式亭子 (5) 6.5雅馨楼——房子 (6) 6.6淡怡园——假山 (6) 6.7 拉模 (6) 6.8 园路 (6) 7.制作步骤 (7) 7.1 建筑小品 (7) 7.2 置石 (8) 7.3 园林植物 (8) 7.4 园林照明 (12) 7.5园路 (13) 7.6园林配景 (13) 8.植物配置 (14) 植物名录 (14) 附图 (16)

1.制作设计背景 现代园林环境景观设计理论与传统造园理论和观代的居住区景观规划理论有着密切的联系,在造景手法上与传统的造景方法有明显的差异。观代的生活方式与生活节奏决定了在现代庭园造景与传统的造园的不同。 园林模型设计制作是园林规划必不可少的一个方法,通过制作比实际缩小许多倍的模型来了解现代园林设计特点,通过建模可以提高学生对园林总体规划的空间立体想象能力和提高对园林各个组成要素之间关系的认识;还可以令学生逐步掌握园林模型设计制作的技能,以增强学生今后参与工程设计投标的竞争能力。同时,也能模拟植物配置熟悉各种园林景观植物的应用。还会培养学生的创新精神,激发思维。 园林设计意在于优化环境,其中包括建筑小品,水景,植物配置,还有重要的照明,照明作为设计中必不可少的部分,现代优秀的作品自然少不了照明的精彩,只有出色的照明,才能让环境看起来是和谐和美丽的。 在其中,不管是水景照明,水景照明,植物照明,建筑照明,山石照明,每一项都有其各自的特点和要求,相互配合得好能相得益彰,把园林点缀得多姿多彩。 灯光模型已经被广泛应用了,现在的立体地图模型,建筑模型其中应用最为突出的就是大型楼盘模型。模型上的灯光效果表现了设计者的要求,模拟了实际环境中灯光效果,加强模型的表达效果。但是灯光模型并没有应用于开展园林照明设计研究和教学上。现在的模型和灯光的制作相当成熟,能模拟出真实的环境,就通过这点,便于研究灯光与园林要素的关系,和开展园林灯光设计的教学。 2.设计依据 现代园林是一种全新的园林设计方式,随着时代的前进在进步,更加贴近新时代大部分人的新生活。与古典园林的拘谨不同,现代园林主张开放,热闹与宁静并存,尤其是在照明方面大有出入,不只是在水景、建筑、园路设计了照明,大多配置了植物照明。 本次设计本着采用照明优化设计手段使建筑小品、植物、水景、园路特性表现出来,本次的照明材料是发光二极管。发光二极管的发展已经十分成熟,并且广泛应用于LED照明,指示灯和大型楼盘模型等。通过不同颜色的二极管将现代园林的特色表现的淋漓尽致,堪比姹紫嫣红。 植物方面多是制作了常用的园林观赏植物,颜色搭配合理,形成现代园林独特的植物景观。建筑小品多是依据西方园林建筑小品制作,有现代的拉膜艺术,花架等,进一步体现了现代园林的主要特征。

结构模型设计书

结构创新课程设计 设计题目高层建筑结构模型设计 作品名称鼎立 学生姓名张++ 王++ 端++ 江+ 谢++ 学号 201321··· 201321··· 201321··· 201321··· 201321··· 专业班级土木工程13-4班 指导教师王辉、赵春风等老师 2015 年 07 月 20 日

目录 一、设计说明书....................................... - 3 - 1.设计背景........................................ - 3 - 2.设计构思........................................ - 3 - 2.1.结构选型...................................... - 3 - 2.2.构件制作...................................... - 4 - 2.3.连接方式...................................... - 4 - 二、方案图........................................... - 5 - 1.结构整体布置图.................................. - 5 - 2.主要构件详图.................................... - 5 - 3.方案效果图...................................... - 6 - 三.计算书........................................... - 7 - 1.模型方案及制作.................................. - 7 - 1.1.模型方案介绍............................... - 7 - 1.2.模型加工图................................. - 8 - 2.计算模型........................................ - 8 - 3.荷载分析........................................ - 9 - 4.承载能力分析.................................... - 9 - 4.1.加载分析................................... - 9 - 4.2.位移分析.................................. - 10 - 4.3.承载能力估算.............................. - 10 - 5.结论:......................................... - 10 -

结构设计竞赛模型制作的方法与技巧

结构设计竞赛模型制作的方法与技巧 介绍了结构设计竞赛概况和竞赛用材料与工具。从结构选型、构件设计、模型节点处理三方面,介绍了结构设计竞赛中模型制作的方法与技巧。并针对竞赛中常见问题进行了解析。 标签:结构设计竞赛;结构模型;模型制作;土木工程 1 结构设计竞赛概况 土木工程有着悠久的历史,其专业综合性强,涉及学科面广,基础要求高。学科竞赛是培养专业人才创新能力的重要平台。竞赛旨在培养大学生的学习能力、沟通能力、组织能力、团队协作能力、创新能力和实践能力,提升大学生的综合素质,从而进一步提高本科生培养和教学质量。 目前赛事主要有全国大学生结构设计竞赛及各省市大学生建筑结构设计竞赛。对于培养大学生的创新意识、合作精神,提高大学生的创新设计能力、动手实践能力和综合素质,加强高校间的交流与合作起到重要作用。 结构设计竞赛的内容通常为给定某种材料,要求在规定时间内设计并制作出一个结构,通过加载试验,综合考虑各项因素决出获奖等级。模型材料一般为以竹皮或白卡纸居多,并辅以胶水、线绳等。制作的结构形式有建筑、桥梁等。评分内容一般包含方案设计、理论分析、模型制作、作品介绍与答辩以及模型加载实验等方面。结构加载类比赛,一般在相同加载条件下,结构模型质量轻者获胜或模型加载位移与模型质量综合评判。 2 材料与工具 结构设计竞赛用材料有竹材或白卡纸。本文仅讨论竹材。2018年全国大学生结构设计竞赛竹材规格及用量见表1。竹材参考力学指标见表2。 表2 竹材参考力学指标 制作工具有:502胶水、砂纸、切割刀、直尺、三角尺、量角器、铅笔、橡皮擦、镊子、橡胶手套等。砂纸打磨杆件端部,获得所需要的杆件精确尺寸,打磨杆件节点处接触面以增加接触,打磨时需谨慎打磨,勿露出竹皮丝状物。铅笔、直尺在竹皮上绘制杆件平面设计图。切割刀切割修剪竹皮。为防止胶水粘手,可用镊子夹持细小构件,使用橡胶手套防护双手,也可以用胶布缠绕指尖。 3 模型设计与制作 模型选型原则为“大胆假设,小心求证”。假设时,须防止赛题示意图的模型束缚思路,也不得被常见模型约束,应勇于借鉴创造。求证时,须运用相关力学

塔吊设计

塔吊说明 导读:与客户共同制定详细的用户需求说明书,包括宣传及技术样本、产品使用说明书,5使用说明编辑小高层100米以下,塔吊(towercrane)尖的功能是承受臂架拉绳及平衡臂拉绳传来的上部荷载,并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件式直接通过转台传递给塔身结构。自升塔顶有截锥柱式、前倾或后倾截锥柱式、人字架式及斜撑架式。凡是上回转塔机均需设平衡重,其功能是支承平衡重,用以构成设计上所要求的作用方面与起重 一、塔吊(tower crane)尖 塔吊(tower crane)尖的功能是承受臂架拉绳及平衡臂拉绳传来的上部荷载,并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件式直接通过转台传递给塔身结构。自升塔顶有截锥柱式、前倾或后倾截锥柱式、人字架式及斜撑架式。凡是上回转塔机均需设平衡重,其功能是支承平衡重,用以构成设计上所要求的作用方面与起重力矩方向相反的平衡力矩。除平衡重外,还常在其尾部装设起升机构。起升机构之所以同平衡重一起安放在平衡臂尾端,一则可发挥部分配重作用,二则增大绳卷筒与塔尖导轮间的距离,以利钢丝绳的排绕并避免发生乱绳现象。平衡重的用量与平衡臂的长度成反比关系,而平衡臂长度与起重臂长度之间又存在一定比例关系。平衡重量相当可观,轻型塔机一般至少要3~4t,重型的要近30t。 二、发展编辑 从塔吊行业的发展来看,行业与国家经济、建筑/房地产高度相关,因此,从国家经塔吊(2张)济走势以及房地产行业发展趋势看塔吊行业发展具有一定科学意义。2010年,中国经济延续了2009年以来的回升向好态势,为各个行业发展奠定了良好的基础,房地产行业随之迅速回升,塔吊行业也有明显上升,根据中国工程机械协会统计,2010年塔吊销量突破4万台。2011年受房地产调控、动车事故、日本地震等影响,塔吊市场规模扩张速度有所放慢,但仍保持10%以上的增速。进入21世纪,中国塔吊行业整体格局也发生了很大的变化。不断有新的企业进入塔吊行业,据估计,目前中国的塔吊生产企业已有400多家(其

结构设计大赛之桥梁模型设计

结构设计大赛之桥梁模型设计 戴洁 (广东交通职业技术学院,广东广州510650) 摘要:文中从结构设计大赛的模型要求及比赛加载方式分析入手,提出桥梁模型的设计方案构思,选择结 构方案.并进一步对模型进行了强度、刚度和稳定性受力分析。试验证明本次设计制作的桥梁模型非常坚固, 承受极限荷载接近于封顶值50 kg。 1桥梁模型设计 1.1模型要求及加载方式分析 结构设计大赛拟设计桥梁结构模型。桥梁结构模型设计尺寸要求为:桥面总长l 000 mln;桥面高不低于120 toni:桥面总宽160~180rnITl;桥面净空高度不小于200 toni:最大跨径不小于400 mm。尺寸要求体现了桥梁设计的桥下净空和桥面净空等功能要求。比赛加载方式为动静载结合方式,初赛要求徒手将一辆l5 kg的小车从桥头拉至最大跨的跨中位置.并在该位置停留不少于5 S 然后拉到桥部。模型不至于失效方可进入决赛。决赛采用跨中集中力加载方式,初始荷载为20 ,荷载增加梯度为5 k 次,封项荷载为50 。每次加载后停留5 S。模型不失效即加载成功。模型不失效的标准:模型强度足够、不失去整体承载力:模型跨中挠度不超过l5 mm。小小桥模型须承受l5~50 kg的重量,由此带来的跨中弯矩较大,承载亦不易。但更难控制的还是弯曲变形,挠度不超出15 mln即要求模型具有足够的抗弯刚度。 1.2材料分析 参赛的结构模型要求采用组委会统一提供的绘图纸、棉线和乳胶。主体材料为绘图纸.辅助材料为棉线和乳胶。单张的绘图纸只能承受少量拉力,不能作为受弯、受压构件,即使多张绘图纸叠放具有抗弯强度.也不能提供足够的抗弯刚度。要使纸构件提供足够的强度和刚度.一种方法将纸卷成圆柱形.作成圆形梁和圆形柱:另一种方法将纸张切片叠成一定厚度并粘在一起.作成一定高度的薄梁.可以用作桥面的抗弯构件。但从整体结构上必须布置成纵、横梁网格系。棉线抗拉能力强,不能受压.只能用来做受拉构件,吊(拉)桥面或捆绑节点,增强节点强度。白乳胶主要起粘结作用。 1.3结构选型与方案构思 鉴于比赛的加载重量大。且挠度变形量控制严格,桥型结构不能采用单一的梁桥、拱桥、悬索桥,而必须采用组合体系桥梁。为使桥面平整,便于行车,主体结构采用梁式桥型。为了增强模型的整体抗弯强度和抗弯刚度.布置斜拉杆(索)或垂直吊杆(索)。用卷成圆柱形的纸杆作为刚性斜拉杆或吊杆.节点用棉线捆绑牢固,做成类似斜拉桥的板拉桥刚性拉杆。桥面下可用拱形结构支撑桥面.也可以采用桥墩加斜撑辅助支撑桥面。拱形结构受力合理.但制作困难。下部结构主要采用实心的圆柱形纸杆作桥墩.由于直径有限(直径大时耗材多),难以保证桥墩的稳定性,而空心纸卷制作起来有困难.也不能提供足够的抗压强度,所以桥墩结构上必须加强各杆件的横向联系.以增强桥梁的整体稳定性。主孔纵向设计为梁式桥结合“A” 型塔斜拉桥。主梁5片,横梁10根,等间距地布置主梁、横梁,形成网格式梁式结构。“A” 型塔斜拉结构设计为双塔,两侧各一个.中间设一撑杆加强两边“A”型塔的横

塔吊结构模型的设计与制作

塔吊结构模型的设计与制作 摘要:本文中的塔吊结构模型是浙江大学第九届大学生结构设计竞赛的参赛作品。文中详尽地论述了该塔吊结构模型的设计制作要求,实际的设计和制作的全过程。最后,文中还以一些合理的假设为前提,根据相关理论知识估计了模型的承载能力。本文对于一些其他的结构模型设计制作过程也有一定的参考价值。关键字:塔吊模型;设计;制作;支撑柱;横梁;杆件;牛皮纸;载荷 1.背景 塔吊在现代的社会生产中有着广泛的应用,它实现了笨重货物较大的水平和垂直位移,而且可重复性强,效率高,对社会经济的发展起到了很好的促进作用。塔吊其实在现实生活中随处可见,尤其在建筑施工基地和大型的装载、卸载基地,它可谓是必备的工业设备,是基地整个物料调运的核心装置。所以一个塔吊的结构的承载能力、安全性以及运动的灵敏性就显得非常重要。 本文所阐述的塔吊结构模型是以“浙江大学第九届大学生结构设计竞赛”这一赛事为依托,由本人协同刘晓杰、汪荣荣两位同学,共同设计并制作完成的。 2.模型设计制作要求 此模型的设计制作要求即为“浙江大学第九届大学生结构设计竞赛”提交的参赛作品的一些要求,现整理归纳成如下几点: 1、模型制作材料为牛皮纸、卡发丝线、白胶,固定模型的底板为木工板。材料统一由组委会提供和购买,不得使用非组委会提供的其它任何材料。 2、模型结构形式和总高度不限,模型的主要受力构件应合理布置,整体结构应体现“新颖、轻巧、美观、实用”的原则。 3、模型悬臂上分别设置3个作用点A、B、C,其中配重作用点A距模型底板中心线xx 轴水平距离为250±5 mm,距模型底板上表面高度为1000±5 mm,并要求设置竖向力的拉线环1个;加载作用点B、C分别距模型底板中心线xx轴水平距离为600±5 mm、900±5 mm,距模型底板上表面高度为1000±5 mm,要求在B、C点设置可以施加竖向力的拉线环各1个,并过C点垂直于BC连线上设置可以施加前后水平力的拉线环各1个,详见图1。 4、在B点一侧的模型固定边界以外、BC连线以下必须保持净空,详见图1。 5、固定模型的底板尺寸为400 mm×400 mm。模型制作材料固定在底板的范围不得超出250 mm×250 mm,详见图2。 6、模型作用点的拉线环须满足承载要求,拉线环受力拉直后离作用点的距离为50 mm。

模型设计说明

模型设计说明书——索膜结构展 览会场 模型名称:索膜结构展览会场 指导老师:刘 组长:张永贞 组员:陈焌寅郭二强郭俊义 陈胜杨兴虎姬瑞浩 黄乔席守东米洋 10级土木工程1班

索膜结构是用高强度柔性薄膜材料经受其它材料的拉压作用而形成的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。其造型自由、轻巧、柔美,充满力量感,阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全等优点,索膜结构时尚、优美和现代,往往能得到意想不到的建筑景观效果。索膜结构的出现为建筑师们提供了超出传统建筑模式以外的新选择,因而使它在世界各地受到广泛应用。 近年来,随着建筑空间观念的日益深化以及科学手段的不断提高,“回归自然”、“沐浴自然之温馨”已是现代建筑环境学发展的主流。室内外的视线越来越模糊,出现了许多亦内亦外、相互渗透的不定空间,如:大厅装饰、天井、四季厅、动植物园、公园广场、观景台、舞台、体育场馆、体育看台、文化娱乐场所等。由于膜材的光透性,白天阳光可以透过膜材形成慢射光,使膜覆盖空间内达到和室外几乎一样的自然效果,因此索膜结构能创造出与自然环境相媲美的空间形式。 一个城市的中心区反映一个城市的地理风貌和民族风情,同时,

也是一个城市文化发展程度的标志。而景观设计要求其具有广泛的可读性、雅俗共赏,既有超凡脱俗的艺术价值,又能使大众喜闻乐见与大众息息相通。索膜结构以其轻盈飘逸的造型、柔美并带有力量的曲线和大跨度和大空间的鲜明个性和标识性,应用于城市规划的设计中。 索膜结构轻巧、别致的造型在大跨度结构的建设中担当了重要角色,除了满足防风雨、防日晒等基本功能外,并有较好的标识招揽效果,展现了人们个性化的一面。 索膜结构展览会场的特点 1. 结构轻巧性:膜结构自重轻,耗量极低,对地震作用有良好适应性。 2. 造型多样性:柔性材料、自由空间曲面、不重复、多变化。 3. 耐用性:由于高强度的膜材出现,再加上张拉索的应用,使索膜结构展览会场抵御风雨的能力是其他结构不可比拟的。有的展览会场采用永久性膜材。特别是遇到剧烈的暴风雨天气,索膜结构建筑巍然不动,毫发不损。 4.艺术性:除了其他结构不可比拟的实用、耐用、遮风挡雨的功能外,索膜结构更是一座雕塑,一件艺术品,给人美的视觉享受。其柔美,其曲线,其刚柔并济,其丰富造型,其洁白无瑕,让人眼前一亮,回味悠长。 5. 经济性:索膜在工厂完成,现场作业少,可缩短工期70-80%节约施工经费。

长安大学2016年度结构设计大赛赛题-竹质塔结构

长安大学2016年大学生结构设计竞赛赛题 竹质塔结构模型设计、制作与测试 1.竞赛模型 设计能够承受一定的竖向荷载和水平地震作用的竹质塔结构模型,具体结构形式不限,可为四根、六根或八根柱组成的框架式空间结构,也可为其他结构。模型包括小振动台系统、上部塔结构模型和塔顶铁块三个部分,铁块通过热熔胶固定于塔顶,塔结构模型由参赛选手制作,并通过螺栓和竹质底板固定于振动台上,图1给出了一示意性结构图。 图1 模型立面示意图(单位:mm) 2. 模型要求 2.1 几何尺寸要求: (1) 底板:塔结构模型用胶水固定于模型底板上,底板为330mm×330mm×

8mm的木板(如图2所示),底板用螺栓固定于振动台上。 (2) 模型大小:模型总高度应为900mm,允许误差为±3mm。总高度为模型底板顶面至塔顶(模型顶面)上表面的垂直距离,但不包括塔顶铁块的高度。模型顶面为平面,应满足安全放置铁块的要求。模型底面尺寸不得超过220mm×220mm的正方形平面,塔顶不得小于150mm×150mm的正方形平面,即整个模型需放置于该正方形平面范围内,可为等截面结构也可为变截面结构,模型底面外轮廓与底板边缘应有足够的距离以保证螺栓能顺利紧固。模型的主要受力构件应合理布置,整体结构应体现“创新、轻巧、美观、实用”的原则。 图2模型底板示意图(单位:mm) 2.2 模型及附加铁块安装要求: (1)利用热熔胶将附加铁块固定在塔顶上,可在顶层设置固定铁块辅助装置,但辅助装置和铁块不能超出塔顶范围且不能直接跟柱接触。 (2) 提供的铁块为底边150mm高50mm的长方体,重量约为8.83 kg。 3. 加载设备介绍

塔吊结构模型设计方案

塔吊结构模型设计理论方案参赛学院: 参赛队名: 参赛组员: 参赛组长: 二○一四年十二月十四日

目录 目录 (2) 1.设计说明书 (3) 1.1方案构思 (3) 1.2结构选型 (3) 2.材料性能与制作经验 (4) 2.1 材料力学性能指标 (4) 2.2 制作经验 (4) 3.计算书 (5) 3.1 计算模型整体效果图 (5) 3.2 结构计算假定和各个单元物理参数 (5) 计算假定 (5) 3.3 构件截面尺寸 (6) 3. 3 结构计算简 (6) 4. 结语 (10)

1.设计说明书 本塔吊以纸和线为材料,充分利用线的弹性作用。而现代结构讲究结构与建筑美学相适应,在满足结构功能的同时体现建筑美,同时也传递一种精神,一种理念。这是本作品设计的源泉,打破传统塔吊的结构型式,具有极强的视觉冲击与震撼,体现了力与美的完美结合。以创新为支点,撑起未来的希望。 1.1方案构思 形象是结构内在品质物化的外在形态,是表现结构内涵和个性的形式和语言系统。为使我们的结构能给人留下特别的印象,考虑从各种技术手段上来表现结构形象。 我们的结构采用上面一个三三角形,作为一个支撑单元,撑起整体。塔身共有4根主承重杆件,塔顶有3根主选柱子作为首要支撑,整个结构外观简洁、新颖,赋予塔吊以生气。 1.2结构选型 初步设计时仔细的考虑了传统结构形式和材料用量,得出初步的方案采用以竖杆为主要承重杆件承受竖向荷载,辅以截面较小的斜向和水平支撑来承受水平荷载。 整体是一个近似实体塔吊的结构,本着大赛的宗旨,创新,我们将塔吊的吊臂结构制作成两部分,一个支点撑起整个吊臂,两个部分相互承载,将杆件的能力发挥的最大,主杆件连接多用三角形,三角形稳定,连接时保证a、b、c 三点在一条直线,防止加载时偏心。拉力大的地方用纸带。我们的连接点都是刚结点,超静定模型比较稳固。下面支座主杆件之间用撑杆件连接,整体连接有几个优点: (1)杆作为支撑杆可以有效增加结构抗扭刚度,减小结构水平位移。

结构设计大赛之桥梁模型设计

结构设计大赛之桥梁模型设计戴洁 (广东交通职业技术学院,广东广州510650) 摘要:文中从结构设计大赛的模型要求及比赛加载方式分析入手,提出桥梁模型的设计方案构思,选择结 构方案.并进一步对模型进行了强度、刚度和稳定性受力分析。试验证明本次设计制作的桥梁模型非常坚固, 承受极限荷载接近于封顶值50 kg。 1桥梁模型设计 1.1模型要求及加载方式分析 结构设计大赛拟设计桥梁结构模型。桥梁结构模型设计尺寸要求为:桥面总长l 000 mln;桥面高不低于120 toni:桥面总宽160~180rnITl;桥面净空高度不小于200 toni:最大跨径不小于400 mm。尺寸要求体现了桥梁设计的桥下净空和桥面净空等功能要求。比赛加载方式为动静载结合方式,初赛要求徒手将一辆l5 kg的小车从桥头拉至最大跨的跨中位置.并在该位置停留不少于5 S 然后拉到桥部。模型不至于失效方可进入决赛。决赛采用跨中集中力加载方式,初始荷载为20 ,荷载增加梯度为5 k 次,封项荷载为50 。每次加载后停留5 S。模型不失效即加载成功。模型不失效的标准:模型强度足够、不失去整体承载力:模型跨中挠度不超过l5 mm。小小桥模型须承受l5~50 kg的重量,由此带来的跨中弯矩较大,承载亦不易。但更

难控制的还是弯曲变形,挠度不超出15 mln即要求模型具有足够的抗弯刚度。 1.2材料分析 参赛的结构模型要求采用组委会统一提供的绘图纸、棉线和乳胶。主体材料为绘图纸.辅助材料为棉线和乳胶。单张的绘图纸只能承受少量拉力,不能作为受弯、受压构件,即使多张绘图纸叠放具有抗弯强度.也不能提供足够的抗弯刚度。要使纸构件提供足够的强度和刚度.一种方法将纸卷成圆柱形.作成圆形梁和圆形柱:另一种方法将纸张切片叠成一定厚度并粘在一起.作成一定高度的薄梁.可以用作桥面的抗弯构件。但从整体结构上必须布置成纵、横梁网格系。棉线抗拉能力强,不能受压.只能用来做受拉构件,吊(拉)桥面或捆绑节点,增强节点强度。白乳胶主要起粘结作用。 1.3结构选型与方案构思 鉴于比赛的加载重量大。且挠度变形量控制严格,桥型结构不能采用单一的梁桥、拱桥、悬索桥,而必须采用组合体系桥梁。为使桥面平整,便于行车,主体结构采用梁式桥型。为了增强模型的整体抗弯强度和抗弯刚度.布置斜拉杆(索)或垂直吊杆(索)。用卷成圆柱形的纸杆作为刚性斜拉杆或吊杆.节点用棉线捆绑牢固,做成类似斜拉桥的板拉桥刚性拉杆。桥面下可用拱形结构支撑桥面.也可以采用桥墩加斜撑辅助支撑桥面。拱形结构受力合理.但制作困难。下部结构主要采用实心的圆柱形纸杆作桥墩.由于直径有限(直径大时耗材多),难以保证桥墩的稳定性,而空心纸卷制作起来有困难.也不能提供足够的抗压强度,所以桥墩结构上必须加强各杆件的横向联系.以增强桥梁的整体稳定性。主孔纵向设计为梁式桥结合“A” 型塔斜拉桥。主

结构模型设计方案示例

湖南省“路桥杯”大学生结构模型创作竞赛 中南大学 参赛设计方案说明书 作品名称剑桥 学校名称中南大学 学生姓名专业班级 学生姓名专业班级 学生姓名专业班级 指导教师 联系电话 二○○六年七月十四日

目录 摘要 (2) 1 设计说明书 (3) 1.1 概述 (3) 1.2 方案简介 (3) 1.3 结构模型及方案特点 (4) 1.4 应用前景 (5) 1.5 施工流程: (5) 1.6 施工要点: (5) 2 结构方案图 (6) 2.1结构效果图 (6) 2.2结构俯视图 (6) 3 设计计算书 (7) 3.1结构计算模型 (7) 3.2结构强度计算 (8) 3.2.1 拱肋强度计算 (8) 3.2.2 拉杆强度计算 (9) 3.3 结构稳定分析 (9) 参考文献 (10)

摘要 本文根据湖南省“路桥杯”土木建筑类大学生结构模型创作竞赛规程和使用材料的特点要求,结合现代桥梁结构的特点,借鉴细杆拱桥结构设计概念构思了本结构模型。 在造型上,空间上主要采用三角形、梯形等几何元素,注重结构的整体性。 在结构设计方面,充分根据木材的力学性能,主要受力构件采用格构式组合构件,利用斜向支撑增加结构空间作用,提高抗侧能力。并通过采用ANSYS有限元软件的空间分析,根据构件的受力情况沿杆件变化,采用了变截面的杆件,充分的利用材料,经过ANSYS 的计算表明,结构在设计荷载作用下,均能满足强度、刚度、稳定性要求。 关键词:结构模型、设计大赛、模型制作

1 设计说明书 1.1 概述 对于结构模型,稳定性起着控制作用,包括整体稳定性和局部稳定性,选择合理有效的结构受力体系对结构模型设计有着重要意义。 模型设计中,主要应考虑充分利用木材薄片受力性能特点。就本次竞赛而言,关键在于充分利用木材薄片受拉性能好,受压则需要组合成柱的特点,选择优化的结构模型,使结构模型能够接近竞赛规定的最大加载荷载,同时尽可能降低结构的自身重量。 本结构模型根据以上思想,进行结构的构思与设计。 1.2 方案简介 本结构整体外型为一个上承式桁架。其造型融入三角形和梯形等美学元素,整体造型简单、受力形式较好,符合本次竞赛的设计理念。 结构根据竞赛规程的要求,确定合理跨度和高度以后,以四根斜杆为主要受力构件向下传力,顶部做成一个加载平台。根据各个面内的抗弯刚度要求,灵活选用杆的形式,通过计算得出合理拱轴线的位置,合理布置杆拱的空间角度;再合理布置支撑杆件,用于抵抗荷载传来的水平力分力并减小侧移;并通过ANSYS软件模拟多种荷载情况下的破坏情况,找出结构构件的薄弱环节进行局部加强,使得结构的破坏向强度破坏靠近,从而使本结构模型具有足够的承

建筑大学第五届结构塔吊模型设计大赛设计说明书

沈阳建筑大学土木工程学院第五届结构 模型设计大赛 方案设计 作品名称 所属院系土 专业班级土木 学生姓名学号 学生姓名学号 学生姓名学号 联系电话150 二○一○年五月十三日

摘要 根据竞赛规则要求,我们从模型的用材特性、加载形式和施工方便程度等方面出发,采用150g规格的牛皮纸,蜡线及白乳胶这三种材料制作成柱——桁架结构体系。绘制了模型的结构图、结构整体布置图、节点详图。从结构的整体着眼,设计中充分利用了桁架结构三角形的稳定性;考虑到比赛中模型的加载形式,即两侧分别加载(A)29.4N和不大于(B)58.8N的竖向静荷载和(B)点前后面19.6N的水平静止荷载。我们在计算过程中假定材质连续均匀、杆与杆的连接采用铰结、模型本身质量不计,进行受力分析,得出整个结构的内力及变形图,并对结构杆件进行强度及稳定性计算校核。同时,对模型进行了大量的加载实验。通过计算和加载实验,确认该模型能满足强度、刚度及稳定性的要求。 一、设计说明书 1、方案构思 结构形态具有二重性,首先结构形态具有合理的受力特性即理性逻辑,其次在于结构形态具有明确的几何特征即形态逻辑。如果能够做到这两方面的完美结合,不仅能使机械结构表现出优美的形态,而且还能达到最为经济的效果。某著名建筑师曾说过:只有一个造型是最好的,那就是能清楚表现出经济原理的造型。所以我们这次结构的选择均是从塔吊结构的受力特点出发去寻找最合理的形式。 1.1结构选型 在结构设计中应该合理布置结构构件,使得截面获得相对最大的截面惯性矩,发挥材料的最大受力性能。主要构件受力直接,荷载传递路径明确。我们讨论决定利用空间柱——桁架结构体系,充分考虑牛皮纸的抗拉压性能强、抗弯剪性能弱的特性,结构利用四根主杆三根角形杆作为主要结构构件,支撑竖向重力荷载和侧向水平荷载。在各侧立面上用似螺旋向上的斜撑相连,角形杆用M形斜杆支撑。这样使得七根主杆外的所有杠件主要以桁架杠形式出现。在无任何多余装饰元素下,外露桁架杆的交错布置,体现现代建筑简洁、明快的风格,蕴涵一

建筑模型的基本介绍定稿版

建筑模型的基本介绍 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

建筑模型的基本介绍 建筑模型(拼音:jian zhu mo xing 英语: architectural model)是建筑设计及都市规划方案中,不可缺少的审查项目。它以其特有的形象性表现出设计方案之空间效果。因此,在国内外建筑、规划或展览等许多部门模型制作,已成为一门独立的学科。 建筑及环境艺术模型介于平面图纸与实际立体空间之间,它把两者有机的联系在一起,是一种三维的立体模式,建筑模型有助于设计创作的推敲,可以直观地体现设计意图,弥补图纸在表现上的局限性(见建筑制图)。它既是设计师设计过程的一部分,同时也属于设计的一种表现形式,被广泛应用于城市建设、房地产开发、商品房销售、设计投标与招商合作等方面。 基本特征: 使用易于加工的材料依照建筑设计图样或设计构想,按缩小的比例制成的样品。建筑模型是在建筑设计中用以表现建筑物或建筑群的面貌和空间关系的一种手段。对于技术先进、功能复杂、艺术造型富于变化的现代建筑,尤其需要用模型进行设计创作。 在初步设计即方案设计阶段的称工作模型,制作可简略些,以便加工和拆卸。材料可用油泥、硬纸板和塑料等。在完成初步设计后,可以制作较精致的模型──展示模型,供审定设计方案之用。展示模型不仅要求表现建筑物接近真实的比例、造型、色彩、质感和规划的环境,还可揭示重点建筑房间的内部空间、室内陈设和结构、构造等。展示模型一般用木板、胶合板、塑料板、有机玻璃和金属薄板等材料制成。模型的制作务求达到表现设计创作的立意和构思。 建筑模型分类:

“支点”塔吊结构模型设计方案

“支点”塔吊结构模型设 计理论方案 参赛学校: 参赛队员: 指导老师: 二○一一年十一月二十九日

目录 目录 (2) 1.设计说明书 (3) 1.1方案构思 (3) 1.2结构选型 (3) 2.材料性能与制作经验 (4) 2.1 材料力学性能指标 (4) 2.2 制作经验 (4) 3.计算书 (5) 3.1 计算模型整体效果图 (5) 3.2 结构计算假定和各个单元物理参数 (5) 计算假定 (5) 3.3 构件截面尺寸 (5) 4. 结语 (8)

1.设计说明书 给我一个支点,我可以撑起整个地球。现代结构讲究结构与建筑美学相适应,在满足结构功能的同时体现建筑美,同时也传递一种精神,一种理念。这是本作品设计的源泉,打破传统塔吊的结构型式,具有极强的视觉冲击与震撼,体现了力与美的完美结合。以创新为支点,撑起未来的希望。 1.1方案构思 形象是结构内在品质物化的外在形态,是表现结构内涵和个性的形式和语言系统。为使我们的结构能给人留下特别的印象,考虑从各种技术手段上来表现结构形象。 我们的结构采用上面一个三棱锥形,寓意作为一个支点,撑起整体。塔身共有16根主承重杆件,整个结构外观简洁、新颖,赋予塔吊以生气。 1.2结构选型 初步设计时仔细的考虑了传统结构形式和材料用量,得出初步的方案采用以竖杆为主要承重杆件承受竖向荷载,辅以截面较小的斜向和水平支撑来承受水平荷载。 整体是一个近似实体塔吊的结构,本着大赛的宗旨,创新,我们将塔吊的吊臂结构制作成两部分,一个支点撑起整个吊臂,两个部分相互承载,将杆件的能力发挥的最大,主杆件连接多用三角形,三角形稳定,连接时保证a、b、c 三点在一条直线,防止加载时偏心。拉力大的地方用纸带。我们的连接点都是刚结点,超静定模型比较稳固。下面支座主杆件之间用斜撑杆件连接,整体连接有几个优点: (1)斜杆作为支撑杆可以有效增加结构抗扭刚度,减小结构水平位移。 (2)外形简洁大方。 (3)杆件的数量明显减少,节点加工方便。 (4)从整体看结构比较对称,简单稳定。

河南省第四届大学生结构模型设计竞赛赛题

附件1: 河南省第四届大学生结构模型设计竞赛赛题: 仿古塔楼模型制作与测试 一、选题背景 大多数的塔都是由下而上地逐渐缩小,而安阳天宁寺塔(文峰塔)之独特在于其一反常规,塔身上大而下小,呈伞状,为国内外所罕见,且塔楼底层较大层高形成底部大空间结构。在实际工程中,很多多层和高层建筑将底层设计为停车场或商铺等大开间,这类建筑结构底层往往变为薄弱层。历次地震表明,有底部薄弱层的建筑结构在地震中容易发生震害,而文峰塔历经危难,千年不倒,体现了古代劳动人民伟大的智慧和文峰塔建筑艺术的高超。 本届结构模型设计大赛以此为选题背景,希望同学们能通过结构模型的设计、制作与模拟地震加载,了解此类结构的动力特性和震害特点,共同探讨改进其抗震性能的方法,这对于有特殊建筑功能和美学要求的建筑具有现实的科学价值和工程意义。 二、作品要求 2.1几何尺寸要求 (1)底板:多层结构模型用热熔胶固定于模型底板上,底板平面尺

寸为350m心350mm底板用螺栓固定于振动装置上。 (2) 模型大小:模型总高度应为900mm允许误差为士3mm总高度为模型底板顶面至屋顶(模型顶面)上表面的垂直距离,首层净高应不小于总高度的30%若底板上设置有地梁,则第一层净高需白地梁顶部开始计算;若无地梁则从底板顶面开始计算。柱脚加劲肋、隅撑及其他外立面构件不影响计算塔楼层净高。模型底面尺寸大小控制在内接半径130mm- 150mrffl范围内,2层楼面挑檐为内接半径175mrffl的正多边形,2层以上楼面挑檐的内接圆半径的逐层递增5mm (3) 塔楼层数:模型必须具有不少于4个塔楼层,底板视为模型第一层塔楼板。除第一层以外,每层塔楼面范围须通过设置于边缘的梁予以明确定义。 (4) 使用功能要求:塔楼层应具有足够的承载刚度,各层空间应满足使用功能要求。在模型内部(即不含塔楼层外立面),要求在塔中心 设置上下相通的孔洞,孔洞截面为直径不小于70mn#接圆,上下相望。模型底层必须在一侧外立面底部正中保留一个不小于250m留80mm高 X宽)的空间以允许设置门洞。模型顶面应为平面,应满足安全放置顶面配重的要求。 2.2模型及附加配重安装要求 (1) 塔楼挑檐应为受力结构,每个屋檐下边缘的外挑端部能承受0.25kg的集中力。利用热熔 胶将附加配重固定在模型除底层以外的各个塔楼层的塔楼面结构上,可在塔楼层上设置固定配重块辅助装置,但 辅助装置和配重不能超出塔楼层范围且不能直接跟柱接触,塔楼层配重 块不能在塔中心上下相通的孔洞范围(图2)。 (2) 提供统一规格的屋顶和楼层配重块。配重分5个质量点,二层楼面和顶层屋顶必须设置为质量点。除顶层屋顶外的质量点要求:每个质量点需安置6块尺寸为80mm< 40mr^ 20mm 的配重块,重量约为3kg。塔楼顶层配重块的长、宽、高约分别为200mm200mr^ 20mm 重量约为6kg。 (3) 模型试验仅在单一水平向施加振动作用,模型的抗侧体系应在计算书中阐述清楚。试验时模型放置方向根据底板标识采用抛硬币方法确定。 2.3每个参赛队只能提交一份作品 2.4完整的作品包括以下部分: (1) 结构设计计划书,包括荷载分析、结构选型、计算简图、内力分析、承载能力估算等。 (2) 设计方案。结构图若干,包括主要构件、节点详图及材料表等。 (3) 结构模型(实物)。要求模型制作符合设计制作要求,并与设计书一致。如修改模型,要求同时修改计算书。

相关文档
最新文档