结构设计大赛作品设计说明
结构设计竞赛设计说明书
目录1、方案构思及结构选型 (2)2、材料性能 (3)3、结构设计 (5)4、制作工艺 (6)5、特色处理 (7)1、方案构思仔细阅读完竞赛细则,我们从模型设计的要求、模型制作材料的性能、加载形式和制作方便程度等方面出发,进行构思设计。
确定设计竖向荷载 35kg、水平冲击荷载 3kg,考虑到压杆长细比限制、拉杆的抗撕裂能力、拉片的受拉性能、制作模具等因素,竖向荷载较容易满足,但对于水平冲击荷载,杆件需要较大的刚度,要有很好的抗折效果。
(1)本结构主要构思是想利用四根柱子的轴力来抵抗荷载的作用和地震作用。
(2)设计的总原则是:①尽可能的利用细杆来提高柱子的承载力,并利用木材的抗压性能,及木片的抗拉性能来抵抗荷载的作用。
②结构选型按设计要求,在楼面承受荷载情况下外加较大的水平冲击荷载,所以必须考虑动荷载的作用,因此,我们选择了正面为长方形,俯面为正方形的框架结构,并且在第二层节点处采用刚性连接,使结构具有较好的整体性,以便承受较大的水平冲击荷载。
同时考虑到在静荷载中结构的不稳定性。
(图 1)对此我们将在冲击面的两根主柱两侧加呈 25 度的支撑,一方面可以加强结构两侧的稳定性,一方面可以抵抗一部分水平冲击荷载带来的影响。
再者对于预加载中出现最多的问题,加载时,第一层的受拉杆件挠度过大,我们在新的结构里加强了杆件的强度和节点的刚性处理。
结构如图(二)所示。
(图 2)2、材料性能(1)桐木杆桐木片作为模型材料,其力学性能特点分别是木杆受压拉性能良好,抗撕裂能力差,抗压稳定性差;木片受拉性能良好,抗撕裂能力差,抗压稳定性差。
将木片切成方块并用502粘结后,可承受一定的压力,但受高厚度的限制。
木杆多为压杆失稳状态的受力破坏,需增加刚度,减小侧向挠度。
502的粘接性能:木杆对接时强度约降低 50%,木杆侧接时,强度较高,认为与原材强度相同;木片均采用侧向粘接,可认为抗拉强度不变。
表1.木杆顺纹向力学指标拉伸弹性模量拉伸极限压缩弹性模量压缩极限2800Mpa 28~50Mpa 100Mpa 20Mpa备注:①受压计算时需考虑木杆长细比影响。
结构设计大赛设计书
多层竹结构单向抗震模型方案设计与理论分析作品名称竹韵参赛学校参赛队员专业名称土木工程指导教师二○一一年九月1.设计说明书1.1寓意漫步在那竹林摇曳的石板古街,品味一股亲切和安逸;小憩于清雅恬静的古朴茶馆,体会一种清心和悠闲——蓉城竹韵。
1.2结构造型根据赛题的要求,模型外轮廓采用方棱柱体,柱网尺寸:下端220mm×220mm,上端220mm×220mm,塔高1000mm,高宽比1000/220≈4.5。
,模型共四层,每层250mm,叶片外表为流线型双曲面。
1.3结构选型(1)主体。
在满足赛题规定的承载力和变形刚度要求条件下,为了设计最轻的结构,我们选用了框架结构形式,并试图做到较多的杆件满应力受荷,尽量减少赘余杆件。
在设计框架架的具体形式时,遵循对称均匀,受力明确,传力直接,方便制作的原则。
(2)细部连接。
在满足赛题规定的条件下,为了获得重量轻、承载力大的支撑构件,在分析了目前各系列震型的参数后,结合给定的地震加速度要求,采用一体式圈梁及网状次梁结构形式,并在每层(主)圈梁下设支撑构件,底层根部设置柱脚。
CAD细部图如下:注:底板为整个结构的第一层2.手算计算书竹材容重暂按7.4×10-6N/mm3,竹材阻尼比 =0.01 ①自振周期T 及地震作用的计算:根据结构柱体部分S的具体尺寸,确定出一系列刚度系数K值如下第一层:K1=185.875 第二层:K2=147.2256第三层:K3=92.73 第四层:K4=39.5752进而计算出各层的柔度系数:δ1=1/K1=0.005380;δ2=1/K1+1/K2=0.01217δ3=1/K1+1/K2+1/K3=0.02296;δ4=1/K1+…1/K4=0.04822= ×ω12×10-6×555.684 用 代替 又可得到一组系数按照上述方法经过3次反复迭代可得最终系数:由1=ω12×10-6×424.0645;T=2π /ω1 进而求出一个手算近似解:T=0.129sM 4M 3M 2M 111 1 110.3032 0.6182 0.8415 1 1 1 1 1 0.2571 0.5560 0.8415 1 0.2499 0.5431 0.8333 1②楼层重力荷载标准值:顶层:G4=(2.649+0.15)×9.8=27.43N3层:G3=(9.9+0.15+0.26)×9.8=101.038N2层:G2=(12.15+0.37+0.15)×9.8=124.166N1层:G1=(4.95+0.44+0.15)×9.8=54.292NG=ΣGi=27.43+101.038+124.166+54.292=306.926N③总地震作用标准值 Tg =0.3s αmax=2.50.1<T1<Tg∴d=dmax=2.5 Geq=0.85×GE=0.85×306.926=260.89N底部总地震作用标准值为:FEK =dGeq=2.5×260.89N=652.22N④各楼层地震作用标准值:T1=0.141s<1.4×0.3=0.42s 不考虑顶部附加水平地震作用,δn =0, Fi=FEK(1-δn)F4=×652.22=100.022NF3=×652.22=276.321NF2=×652.22=226.382NF1=×652.22=49.493N 各层水平地震作用计算结果100.022各楼层地震作用标准值计算简图 各楼层剪力示意图αv,max =0.65αmax =0.65×2.5=1.625 G eq =0.75G E =0.75×306.9262=230.1947N F EVK =αv,max G eq =1.625×230.1947=374.066Ni 层竖向地震作用:Fvi =F EVK ,第i 层竖向总轴力:Nvi =F v4=×374.066=57.37NF v3=×374.066=158.48NF v2=×374.066=129.84NF v1=×374.066=28.39N结构模拟结构模型图静力荷载分配图(N/m2 )地震作用下支座反力(N)地震作用下位移图(mm)静力荷载下柱轴力图(N)地震作用下柱轴力图(N)地震作用下剪力图(N)地震荷载下梁应力图(N/m2 )地震作用下梁单元内力图(N*mm)地震加速度动态曲线.avi地震速度动态曲线.avi地震位移动态曲线.aviΔu<—即Δu<(4,20),故层间位移满足要求⑥应力验算由木结构规范得:又各柱轴力N=F/4=1/4*306.92=76.73N;A=πD2/4=9.62×10-4m2M=ΣFi Hi/4=(99.27*1+267.33*0.75+218.12*0.5+45.22*0.25)/4=105.03N*m;W=ΠD3/32=π*0.0353/32=4.2×10-6m3;由木结构规范表4.2.1-4按恒荷载验算时取强度设计值调整系数为0.8;fm = fc=0.8[]σ=0.8*60=48MPa;则代入4.3.2-3得:76.73/9.62×10-4+105.03/4.2×10-6=25.09MPa<0.8[]σ=48MPa;满足要求。
结构设计竞赛参赛设计说明书(附图纸)供参考
结构设计竞赛参赛设计说明书(附图纸)供参考设计竞赛设计说明书作品名称 ==============参赛队员 ========================================= 专业名称指导教师 =====================================⼆〇⼀四年理论分析计算书⽬录⼀、设计说明 (3)1、⽅案构思 (3)2、结构选型 (3)3、结构特⾊ (4)⼆、结构承重计算 (4)1、设计基本假定 (4)2、模型结构图 (4)3、弯矩内⼒计算 (5)4、剪⼒计算 (6)5、轴⼒计算 (6)6、计算成果应⽤模型设计 (7)三、模型简图 (8)四、参考⽂献 (9)⼀、设计说明根据竞赛规则要求,我们从模型制作的材料抗压特性,抗拉特性,加载形式和挠度控制要求等⽅⾯出发,结合赛会绿⾊环保的理念,采⽤⽐赛要求的230g⽩⾊卡纸、⽩乳胶、铅丝线精⼼制作出这款名为“语塞幻想”的塔吊模型。
1、⽅案构思塔吊模型⽀柱主要通过悬臂梁承受较⼤偏⼼荷载。
这就要求悬臂梁具有较强的抗弯性能,柱⼦需要较强的抗压和抗弯性能。
整个塔吊模型悬臂端处挠度值需⼩于50mm,因此在承载⼒满⾜要求的前提下,尽可能地控制结构的整体变形。
结合纸质杆件材料参数难以确定的特点(如杆件抗拉、压强度等),我们采⽤定性分析和试载实验相结合的⽅法来完成模型的设计制作。
2、结构选型按设计要求,结合塔吊的受⼒特征,模型柱⼦采⽤矩形截⾯空间桁架结构。
梁由底端的两道箱型细长梁以及连接⾄柱顶的斜拉结构组成。
因柱⼦在满载的⼯况下为偏⼼受压状态,C点加载5kg时,偏⼼距为e=M/N=341mm。
因此在柱受拉和受压⼀侧杆件布置可不等。
在斜拉材料的选取上,主要有铅丝线,纸带和细杆三种。
从⾃重⾓度上出发,铅丝线和纸带能⼤幅减轻结构⾃重。
但在三次试载实验中,我分分别采⽤加密斜拉联系的情况下,挠度控制效果不明显,C 点最⼩挠度⾼达90mm。
并且试载期间还出现斜拉结构绷直程度不均匀导致的结构扭转破坏。
第七届全国大学生结构设计竞赛说明书
第七届全国大学生结构设计竞赛设计说明书参赛学校:大连交通大学队名:致青春作品洛称:飞天指导老师:王生武参赛队员:谭亚琪高一李世豪目录一、设计说明 (2)1. 1概述 (2)1.2材料性能分析 (2)1. 2. 1 竹材 (2)1.2.2 胶水 (3)1.2. 3热熔胶 (3)1.3结构选型 (3)1.4模型效果图 (5)二、结构计算 (6)2.1手工计算 (6)2.1. 1 静载计算 (6)2. 1. 2 动载计算 (8)2.2结构力学求解器 (10)2. 2. 1静载计算 (10)2. 2. 2动载计算 (11)三、手工工艺 (13)3. 1杆件的制作 (13)3.2节点的制作 (14)四、参考文献 (14)一设计说明1.1概述第七届全国大学生结构设计竞赛要求参赛队设计并制作一双竹结构高跷模型,并进行加载测试。
采用逆推法进行分析,从加载方式入手。
模型的加载分为静加载和动加载两部分,静加载的荷载值为参赛选手的总重量,以模型荷重比来体现模型结构的合理性和材料利用效率;动加载通过参赛选手进行绕标竞速来判断模型的承载能力。
从中得岀几个关键点,想要取得好成绩,制作的作品一定要“轻”、“稳”、“快”。
以“稳”为主,保证做出的模型结构稳定,在大方向上不要岀错。
其次,结合人体的运动方式,使制作的模型走起来尽可能的“快”。
最后,通过反复的实验、理论计算,对模型进行减重。
对于模型制作过程,需要重点注意一下几点:1、制作完成后的高跷结构模型外围长度为400mm±5mm,宽度为150mm±5mm ,高度为265mm±5mm ,模型底面尺寸不得超过200mmxl50mm的矩形平面。
2、踏板只通过A、B、C三根木条传力。
3、材料的性能,包扌舌竹皮、胶水、踏板等。
4、模型底面是否能承受运动时的冲击力。
1. 2材料性能分析1. 2. 1竹材本次大赛中使用的竹材均为复压竹皮,有三种规格:1250*430*0. 50mm、1250*430*0. 35mm和1250*430*0. 20mm,竹材有顺纹和横纹,顺纹强度非常高,弹性模量l.OX 104MPa,抗拉强度60MPa。
第七届全国大学生结构设计竞赛三等奖作品 (2)
第七届全国大学生结构设计竞赛设计说明书目录一、设计说明 (2)1.1概述 (2)1.2材料性能分析 (2)1.2.1竹材 (2)1.2.2胶水 (3)1.2.3热熔胶 (3)1.3结构选型 (3)1.4模型效果图 (5)二、结构计算 (6)2.1手工计算 (6)2.1.1静载计算 (6)2.1.2动载计算 (8)2.2结构力学求解器 (10)2.2.1静载计算 (10)2.2.2动载计算 (11)三、手工工艺 (13)3.1杆件的制作 (13)3.2节点的制作 (14)一设计说明1.1概述第七届全国大学生结构设计竞赛要求参赛队设计并制作一双竹结构高跷模型,并进行加载测试。
采用逆推法进行分析,从加载方式入手。
模型的加载分为静加载和动加载两部分,静加载的荷载值为参赛选手的总重量,以模型荷重比来体现模型结构的合理性和材料利用效率;动加载通过参赛选手进行绕标竞速来判断模型的承载能力。
从中得出几个关键点,想要取得好成绩,制作的作品一定要“轻”、“稳”、“快”。
以“稳”为主,保证做出的模型结构稳定,在大方向上不要出错。
其次,结合人体的运动方式,使制作的模型走起来尽可能的“快”。
最后,通过反复的实验、理论计算,对模型进行减重。
对于模型制作过程,需要重点注意一下几点:1、制作完成后的高跷结构模型外围长度为400mm±5mm,宽度为150mm±5mm,高度为265mm±5mm,模型底面尺寸不得超过200mm×150mm的矩形平面。
2、踏板只通过A、B、C三根木条传力。
3、材料的性能,包括竹皮、胶水、踏板等。
4、模型底面是否能承受运动时的冲击力。
1.2材料性能分析1.2.1竹材本次大赛中使用的竹材均为复压竹皮,有三种规格:1250*430*0.50mm、1250*430*0.35mm和1250*430*0.20mm,竹材有顺纹和横纹,顺纹强度非常高,弹性模量1.0×104MPa,抗拉强度60MPa。
结构设计大赛作品说明书
结构设计大赛参赛设计方案说明书作品名称学院专业班级小组成员二○一二年四月十一日目录摘要--------------------------------------------------2设计说明书-----------------------------------------------31概述-----------------------------------------------3 22 方案简介-------------------------------------------33 结构模型及方案特点---------------------------------34 施工流程-------------------------------------------45 施工要点-------------------------------------------4 设计作品图-----------------------------------------------5摘要本文根据结构设计大赛规程和使用材料的特点要求,结合现代桥梁结构的特点,借鉴拱桥、斜拉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等几何元素,注重结构的整体性。
在结构设计方面,充分根据纸材的力学性能,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,提高抗拉能力。
关键词:结构模型、设计大赛、模型制作设计说明书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纸材受力性能特点。
就本次竞赛而言,关键在于充分利用纸材受拉性能好,抗弯能力差,受压则需要组合成柱的特点,选择优化的结构模型,使结构模型能够最大荷载,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。
2 方案简介本结构整体外型为桁架。
广东省首届结构设计大赛作品说明书-风雨桥(范例)
广东省首届结构设计大赛模型名称:风雨桥 _ _ _ _ _ 参赛队伍:广东工业大学土木军团专业:土木工程_ __ __ __ __ 参赛队员:杨华康杨建雄饶珠标古宝铖指导老师:粱靖波 _ _2007 年 5 月 27 日风雨桥模型设计桥梁的设计,需要考虑桥梁在建造和使用过程中,会受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用,同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化等。
桥梁的建造一般按照各地的实际情况,考虑地址条件、跨度以及周边环境,同时考虑就地取材完成,从而实现利用不同材料的不同性质设计出不同方案的结构桥,让其建桥的结构材料发挥到最佳作用,使桥梁结构设计达到经济合理的目标。
在这次结构设计大赛中,我们主要考虑到纸的各种性能,我们大胆的设计成类似我国古代我国众多的桁架梁式桥方案,桥两端有一定距离的引桥,提高桥梁的整体结构刚度。
风雨桥跨度为60mm,宽度为175mm,上部通车的横载和活载以及动力荷载主要由两条长跨度的刚性梁承受,而为了减少梁的挠度,设计斜支承梁。
同时,利用纸在结构容易失稳,我们加强了各个方向的斜撑来提高其刚度。
风雨桥的特色独有设计构件的刚度能经历各种雷雨闪电交加的恶劣环境,并且纸的柔度具有一定的防震功能。
所以起名为“风雨桥”。
目录一、方案构思 (4)二、结构选型 (5)三、方案及拼接图 (7)四、结构概略计算分析 (8)五、特色说明 (11)六、参赛感言 (11)七、实物模型图片 (12)一.方案构思结构作为建筑物的基本受力骨架,它的作用主要表现为:一、形成人类活动所需要的、功能良好和舒适美观的空间。
二、能够抵御自然的和人为的作用力,能使建筑物持久使用,并在突发偶然事件时,保持整体稳定,即为建筑结构之所以存在的根本原因。
三、充分发挥所使用材料的效能,使建筑物经济合理。
这三个主要的作用表现都在此次竞赛的要求中得到了淋漓尽致的体现,也为我们方案构思的起源点。
结构设计参赛作品塔吊结构模型设计方案
结构设计参赛作品塔吊结构模型设计方案一晃就是十年,我一直在和各种方案打交道,今天要写的这个塔吊结构模型设计方案,说实话,心里有点小激动。
咱们就直接进入主题吧。
是设计理念。
塔吊,作为建筑工地的灵魂,它的稳定性、安全性和效率性是至关重要的。
我的设计理念就是“简约而不简单”,力求在保证功能性的同时,兼顾美观和实用性。
1.结构设计(1)整体结构(2)支撑结构支撑结构采用两组三角形支撑,分别位于塔身两侧,形成稳定的受力体系。
三角形支撑可以有效分散风力,提高塔吊的稳定性。
2.功能设计(1)起升机构起升机构采用先进的电动葫芦,具有起升速度快、稳定性好、噪音低等优点。
同时,配备紧急制动装置,确保在突发情况下能够及时停止。
(2)回转机构回转机构采用伺服电机驱动,实现360°无死角旋转,满足各种施工需求。
(3)变幅机构变幅机构采用液压驱动,实现吊臂伸缩自如,满足不同高度和距离的施工需求。
(4)行走机构行走机构采用四轮驱动,实现塔吊在工地内的自由移动,提高施工效率。
3.安全设计(1)防倾覆装置在塔吊底部设置防倾覆装置,当塔吊受到不均匀力时,能够自动调整重心,防止倾覆。
(2)限位装置在塔吊的关键部位设置限位装置,确保塔吊在运行过程中不会超出安全范围。
(3)紧急停止按钮在操作平台上设置紧急停止按钮,一旦发生危险情况,操作人员可以立即按下按钮,停止塔吊运行。
4.美观设计在保证功能性的前提下,我对塔吊的外观进行了美化设计。
整体造型简洁大方,线条流畅,具有较强的视觉冲击力。
颜色采用银灰色,低调而不失高贵。
5.施工方案(1)现场勘察在施工前,对现场进行详细勘察,了解地形地貌、环境因素等,为塔吊的安装和运行提供准确数据。
(2)安装调试根据现场情况,制定合理的安装方案,确保塔吊安装到位。
安装完成后,进行调试,确保各部分正常运行。
(3)施工过程(4)拆卸回收施工完成后,对塔吊进行拆卸,回收利用,减少资源浪费。
十年磨一剑,我相信这个塔吊结构模型设计方案能够经受住市场的检验。
结构设计大赛作品说明书
结构选型
桥面和简支梁是一张完整的白卡纸制作的, 这样架极大地增强了桥体抗侧扭的能力。
• 材料性能分析 • 白卡纸:此模型设计的重点是抵抗均布载 荷和动载过程对桥梁产生的屈曲、断裂、磨损 以及弯曲等破坏。所以考虑到白卡纸具有良好 的抗拉性能,而且通过简易的构建制作,能够 大大提高白卡纸的强度。组合成一个具有良好 结构体系的桥模型。发挥纸所体现出的钢的特 性。 • 乳白胶:粘结力强,满足结构受力特点, 使纸间紧密结合。缺点是湿度大,不易干燥, 干燥后硬度强,但容易产生脆性破坏。
小组成员:杨波、张辉、刘琴、 小组成员:杨波、张辉、刘琴、 许喆、 许喆、刘贡正
效果图
左视图 仰视图 前视图
• 根据竞赛规则要求,我们从模型设计的要求、 模型制作材料的性能、加载形式和制作方便程 度等方面出发,采用白卡纸和白乳胶精心设计 并制作的桥梁模型“携梦轻翼” • 为了达到轻简抗挠的效果,通过对稳定性的分 析,我们采用了工字钢的结构和格构式构件。 简支梁是我们结构的核心部分,为了增加其刚 度和稳定性,在接点处增加了贴片,两条梁用 工字钢固定。
• 1.模型总跨度2030mm,桥面宽 200mm,桥面高差≤20mm,桥面 以下高度为75mm 75mm • 2.桥梁模型设计为两跨双车道,每 跨长度1015mm,每个车道宽为 100mm
• 1.核心部分为支架简支梁。桥面板和简支梁 的组合,作为压弯系统,承担结构的整体 受压受弯; • 2.梁与桥面的垂直界面添加贴片加固确保垂 直的同时,也是分担梁的小部分支撑; • 3.简支梁之间的工字钢是为了增加简支梁的 稳定性; • 4.多层角边作为抗拉系统,承担桥梁变形由 简支梁传递过来的拉力
设计竞赛设计说明(范本)
2011年第二届“云南建工杯”大学生结构设计竞赛竹质多层抗震房屋结构方案设计与理论分析作品名称: 《安全住宅》参赛学校: 昆明理工大学津桥学院参赛队员: 吕俊袁小凯白卫专业班级: 土木工程092班指导老师: 刘鹏代彦芹2011年九月目录一、设计说明 (3)1、作品介绍 (3)2、构件制作方法 (5)2.1柱 (5)2.2梁 (6)2.3板 (8)2.4节点之间的连接 (9)2.5楼层之间的拉结秆 (12)3、模型各层尺寸 (13)4、各层铁块放置设计 (14)二、计算说明 (14)1、基本参数 (14)2、框架剪力计算 (14)3、水平地震作用力计算 (15)4、各层间地震剪力计算 (15)5、侧移计算公式 (15)三、结构分析总结 (17)四、附录(所需材料及尺寸) (18)一、设计说明书1.作品介绍根据竞赛规则要求,本小组从模型的用材特性、加载形式的和制作方法方便程度方面出发,采用大赛组委会提供的竹制材料做为原材料,以502胶水作为唯一的粘合计。
我们小组讨论考虑竹片的抗拉抗压性能,确定了以交合板为主要的构件组成材料,“H型钢”的柱,梁作为主要的构件组成。
为什么我们采用H型钢?因为截面形状经济合理,力学性能好,轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小,与普通工字钢比较具有截面模数、重量轻、节省材料,可使建筑结构减轻30%—40%:又因其腿内外测平面平行,腿端是直角,拼装组合成构件,常用与要求承载力大,截面稳定性好的大型建筑(如厂房、高层建筑等)翼板宽,侧向刚度大。
抗弯能力强。
翼板两面互相平行使得连接、加工、安装简便。
本设计采用框架结构,分为四层。
整体结构用四根柱子做支撑,根据受力变形情况,各层之间采用不同的高度有效地控制变形,增加整体的刚度,各层之间四面采用X型从而在振动时增加模型的整体性有效地减小柱间的扭动。
主梁用502胶水连接,次梁与主梁之间也是用胶水粘接相当于“H型钢”的“焊接”。
次梁采用井格式,次梁上的板采用最薄的竹片制作,模型大样图如下图所示1.1.1模型大样图2.构件制作方法(1)柱A.柱采用两层0.5厚度的竹片制作。
校第十七届结构设计大赛作品说明表1
本组结构所有构件选用矩形截面杆,内部加有斜支撑结构,增大了杆的抗弯截面系数,从而达到坚固的目的。
3、简单:
本组结构简单,顶棚采用挑檐设计。有效减少不必要的杆件。在不影响其性能的前提下极大地减轻了自身的重量。
4、对称:
中国人讲究对称美。本组主体结构采用完全的对称机构,不论风荷载从任何方向施加,都能确保结构的安全。
校第十七届结构设计大赛作品说明表
小组成员
蒋振中沈鹏宁刘鹏
队号
61
作品名称
幸福站
你的作品的设计理念
1、稳定:
本组结构为钢结构,采用X型杆件支撑,采用三角稳定性原理,有效抵抗和平衡了水平风荷载。采取对称构造,能抵抗任何方向的风荷载。三组平行的X型构件形式,以及中间八字型斜杆支撑,能有效地防止结构出现左右摆动,和前后振动的不良现象。极大地提高了结构的稳定性。对于受拉斜杆采用拉索代替,保证整体结构的稳定性。设计结构时,有意将广告牌往下设置,是为了减少水平风荷载所产生的弯矩。
5、寓意:
幸福站——幸福之地。抛弃过去的诸多不幸驶向幸福的明天。
而最大的幸福莫过于安全。在强风暴雨的路上,您看到如此坚固的车站会不会感到很幸福呢?
你认为你的作品有些优点和缺点
优点:
1、结构稳定,坚固,抗风能力强
2、对称,美观,追求朴素厚重
3、简单实用不做作,体现了踏实稳定实实在在的幸福观念
缺点:
本结构采用保守实用的设计思路,可能会使本组设计的结构总质量偏重,从而会对这次比赛产生影响。
结构设计大赛设计说明书
结构设计大赛设计说明书设计说明书1、项目简介1.1 项目背景在此部分,介绍需要设计的项目的背景信息,包括项目的目的、意义和应用领域等。
1.2 项目需求明确项目的需求和主要目标,详细描述对设计方案的要求和技术指标等。
2、设计目标及原则2.1 设计目标列出设计的主要目标,包括但不限于结构的稳定性、安全性、经济性、美观性等。
2.2 设计原则描述设计方案的基本原则,比如采用现代设计理念、合理利用材料、符合相关建筑规范等。
3、设计方案3.1 总体设计思路概括性地叙述整个设计方案的总体思路和基本框架,包括结构形式、主要构件等。
3.2 结构分析对设计方案进行结构分析,具体说明受力特点、荷载情况、变形计算等。
3.3 材料选择与构件设计根据结构分析结果,选择合适的材料,并对各个构件的尺寸、形状等进行具体设计和计算。
3.4 施工工艺对设计方案的施工工艺进行详细描述,包括施工过程、工艺要点和注意事项等。
4、安全性分析4.1 设计安全性评估对设计方案进行安全性评估,分析各个构件和结构整体的安全性能。
4.2 安全预警与控制措施根据安全性评估结果,提出相应的安全预警措施和安全控制措施,确保施工和使用过程中的安全性。
5、经济性评估5.1 投资估算详细列出整个设计方案的投资估算表,包括材料费用、人工费用和设备费用等。
5.2 经济性评估指标分析设计方案的经济性,比如投资回收期、成本效益比等经济指标。
6、环境影响评估6.1 环境影响分析对设计方案的环境影响进行评估,包括土地利用、能耗情况、废弃物处理等方面。
6.2 环境保护措施提出相应的环境保护措施,减少设计方案对环境的不良影响。
7、附件本文档涉及的附件包括但不限于:设计图纸、施工图纸、结构计算表、材料清单等。
8、法律名词及注释本文档涉及的法律名词及注释如下:- 法律名词1:注释说明1;- 法律名词2:注释说明2;- :::。
第九届结构设计大赛设计书
第九届结构设计大赛设计书作品名称:No.3参赛队员:A10土木2班卢森杰A11土木1班陈学知A11土木1班黄益强设计书目录一、作品名称 (1)二、结构设计构思 (1)三、荷载分析 (2)四、制作处理 (3)五、节点设计 (3)六、合理性与实用性分析 (4)一、作品名称:NO.3作品名称为NO.3,主要原因是这个是我们的第三个模型。
二、结构设计构思根据竞赛规则要求,我们从模型制作的材料抗压特性,抗拉特性,单向简谐动载加载形式和静力加载大小要求等方面出发,结合节省材料,经济美观,承载力强等特点,采用比赛提供的木质材料,502胶水粘结剂精心设计制作了“NO.3”结构模型,该模型为四层房屋的梁柱体系结构。
1、方案构思模型主要承受竖直荷载和较大的水平风荷载,竖直荷载较容易满足,水平风荷载对结构的刚度要求较高,同时要求结构有较强的抗剪能力。
(1)本结构主要构思是想利用四根柱子的轴力来抵抗荷载的作用和风荷载作用。
(2)设计的总原则是:尽可能的利用角钢来提高柱子的承载力,并利用木材的抗拉性能,及抗压性能来抵抗荷载的作用。
2、结构选型按设计要求,在楼面承受荷载情况下外加较大的水动力荷载,所以必须考虑动荷载的作用;因此,我们选择了整体构造截面为正方形的框架结构,使结构具有较好的整体性,以便承受较大的动力荷载。
(1)、结构外形结构平面为边长220mm的正方形,高1220mm,整体为220*220*1000mm的正四棱柱,顶端为四棱台。
(2)、材料截面选择主体承力柱由横截面积7mm*7mm角钢结构,柱与柱之间的梁为3mm*3mm正方形木条,中间加强层为3mm*6mm,增加了结构的强度和抗侧力能力。
3、模型结构图简化各个杆件尺寸和形状。
(见附件)三、荷载分析根据本次比赛加载规则,顶层设置一加载箱,由于下部支撑结构为角钢结构的刚性结构,且构件均匀受力,所以受压情况下支撑结构可承受顶部载荷。
整个结构就是采用各个主杆的相互作用,相互抵消压力。
结构设计竞赛设计书
2018年土木工程学院结构设计竞赛纸质桥梁转体施工模型结构设计计算书参赛队伍参赛队员二○一八年十一月目录第一章设计说明 (1)1 作品简介 (1)1.1 基本参数 (1)1.2 设计思路 (1)2 结构选型 (1)2.1 模型结构选择 (1)2.2 材料截面选择 (2)2.3 模型结构图 (3)图1 正视图 (3)图二俯视图 (4)图三侧视图 (4)3 节点处理及制作 (4)3.1 杆件拼接连接 (4)3.2 节点连接 (4)第二章设计计算 (6)1 基本假定及模型建立 (6)1)模型计算求解时所有节点连接均为刚接; (6)2)各个杆件截面均假设为方形; (6)3)各杆件均假设为直立杆,无弯曲; (6)4)假设杆件受力时,假设强度可充分发挥,各杆强度一致; (6)5)假设各杆件尺寸即为设计尺寸,无偏差。
(6)2 计算参数 (6)3 结构模型建立 (7)4 内力、承载力计算分析 (7)第三章总结与感悟 (9)第一章设计说明1 作品简介1.1基本参数(1)高度300mm,宽度120mm,总跨度520mm;(2)模型左部为底面120×120mm,高300mm 的柱体;(3)模型右部立面图为上底 50mm,下底 120mm,高 400mm的直角梯形;(4)模型各部分尺寸允许±5mm 误差;1.2 设计思路竞赛要求设计为纸质桥梁转体结构,加载部分分三级:第一级为左端承受10kg压力荷载15″;第二级为在第一级荷载不取下的前提下,在横跨末端底部承受2.5kg的压力,并于稳定后旋转90°;第三级要求在前两级荷载不取下的前提下在横跨面指定位置施加5kg压力并保持10″。
经受力分析,第一级主要承受压力荷载,对模型的要求条件不是很大。
第二三级不但承受压力荷载,同时存在弯矩,对节点连接,纸质杆抗弯要求较高,而且由于结构存在一定跨度和宽度要求模型制作时要注重抗扭设计。
所以,针对第二级加载时对左、右部交界处的节点的扭矩,我们设计在模型左部加三角形的杆件抵住节点,如此一来,既可以抗扭也可以分担一部分第一级荷载的压力。
结构设计大赛说明书
一、设计说明书根据此次大赛的规则要求,我们从材料的工程性质、房屋的承重性能抗震性能、重物的加载形式、材料的节省制以及作方便程度方面出发,采用大赛主办方提供的单双层复压竹片为结构原材料,502胶水及热熔胶作为粘结剂,这几并制作了我们的作品。
1、结构选型我们组的模型主体主要分为(第一二层)外伸梁结构和(第三四层)简支梁结构体系,楼板与方型梁的组合,作为外伸梁和简支梁的压弯体系,承担结构的整体受弯、受压,并将所受力传递给柱,再由柱传递给地基。
根据高层房屋结构布置原则,我们采取以下两点来保证房屋的抗震性能:1、将房屋设计成六边形;2、在房屋结构的竖向注意形状变化的均匀而且连续。
2、受荷分析梁板间:重物用热熔胶固定在楼板上,楼板直接承载重物。
楼板和梁之间:通过楼板将力转递给梁,此时梁的受力可以看作是均布荷载,梁是主要的受弯杆件。
梁和柱之间:梁受的均布载荷转递给柱,柱主要是承受竖向压力。
主体框架如下:3、节点构造结构模型与底板的连接:最下面的柱与柱之间用地梁连接。
通过六根地梁,用热熔胶与底板固结。
梁与柱之间采用502胶水固结,可以看作是刚结点。
4、设计假定(1)制作的结构杆件材质连续,均匀;(2)梁与梁之间结点为刚结,梁与柱之间的接点为刚结;房屋与加载台之间的连接视为固定端;(3)根据以上假定,通过结构力学求解器建立计算模型,所得的内力和位移作为构件设计的依据。
二、方案图1、房屋模型设计图2、模型加工图:材料表3、铁块分布详图(俯视图)铁块分部示意图:第一层:第二层和第三层:4、杆件制作小铁块60×45×32mm0.675kg大铁块120×60×32mm1.8kg小铁块60×45×32mm0.675kg小铁块60×45×32mm0.675kg一、计算书模型结构受力简图:模型结构剪力图:轴力图:弯矩图:根据软件分析可得:房屋的主要承重在底层柱子。
结构设计竞赛说明书
第一届辽宁省普通高等学校大学生结构设计竞赛设计方案作品名称蓄势待发(Ready to be launched)学校名称辽宁工程技术大学学生姓名纪恩宇学号 08学生姓名金明昌学号 06学生姓名龚文棋学号 03指导教师郑大为联系电话二OO七年四月二十日目录第一篇设计说明书一、设计概要二、结构材料分析三、特色说明第二篇方案图一、整体布置图二、节点分析图三、方案效果图第三篇计算书一、桥梁简图二、结构组成分析三、结构内力计算分析四、结构位移计算分析五、结构影响线的计算分析第一篇设计说明书一、设计概要这是辽宁省第一届大学生结构设计竞赛,赛事规格和学术水平均较达到一定的标准。
这次竞赛旨在鼓励同学们充分发挥自己的想象力和创造力,多方面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、动手实践能力与综合素质,丰富校园学术氛围,促进高校大学生相互交流与学习,培养科学的思维方法,严谨的工作态度,并且很好的将学术性与趣味性融合于一体。
通过参加本次竞赛,我们收获很大,也许我们的作品并没能作到最佳设计,但我们确实付出了自己的努力。
在确定模型方案的过程中,为了使结构在满足承载力要求的情况下自重尽可能轻,我们采用了优化技术,充分发挥材料的利用率。
然后利用结构力学求解器进行受力分析,并依据得到的结果对结构破坏形式进行分析,并针对对此采取一定的措施,进而使自己的方案设计趋于完美。
1、方案构思本次设计竞赛给了我们一个拓展自己创新能力的空间和平台,在方案构思与模型制作过程中,我们深深体会到了一个美的创造者与追求者的收获与自豪。
从美学角度来说,桥梁在满足功能要求的前提下,要选用最佳的结构型式——纯正、清爽、稳定。
质量统一于美,美从属质量。
美,主要表现在结构选型和谐与良好的比例,并具有秩序感和韵律感,过多的重复会导致单调。
重视与环境协调,材料的选择,表面的质感,特别色彩的运用起着重要作用。
模型检试有助于实感判断,审视阴影效果。
美丽的桥梁应以其个性对人们产生积极的影响。
武汉理工大学结构设计大赛
结构设计大赛计算书参赛队员:1.设计说明1.1设计理念竹子这种众所周知植物遍及我们身边,当然他是很具有观赏力的装饰物,更是一种在建筑方面受到广泛应用的材料。
湘西竹楼,竹桥都展现祖辈们充分利用了他的优良特性,再看印度馆建造了世界上最大的竹子穹顶,位于欧洲‘德中同行之家’展馆8米高的两层建筑几乎用竹材建造,秘鲁馆的外墙体用柱子横竖编织而成等等的事例表明,竹材给不同的城市演绎出风情万种的建筑表情。
本次设计提供的材料是竹皮,想到这大家都知竹是一种易种植培养的植物,它不仅绿色环保,而且竹材在顺纹方向上力学性能很好,具有较强的抗拉和抗压能力。
综合上述优点,我们本着节约用材又绿色环保环保的原则,我们本着用理论知识和实践相结合来开发我们的科学创新能力,来对地震或暴风雨引发的次生灾害对建筑物的破坏思考,希望能在建筑结构方面有所突破,为以后的建筑结构生涯打好基础。
1.2 结构选型在基本的几何形状中,三角形是最稳定的一种,我们组将充分利用三角形的这一特性,增加我们的结构的稳定性能。
考虑到设计的结构要承受两方向的荷载即竖向荷载和侧向荷载,而且两个方向的荷载都比较我们的模型结构选择了框架和柱间支撑构成框架——支撑体系,由框架结构承受竖向荷载,支撑体系和框架梁承受侧向荷载,保证结构有足够的侧向刚度,以承受水平荷载的作用。
用于承受竖向荷载的框架结构中,以四根柱子为主要承重构件,柱子的截面采用空心柱,截面尺寸中,内径:6㎜×6㎜,外径:12㎜×12㎜,每层柱子之间的轴心距离为198㎜,层高(从短柱柱脚底板算起)从下至上依次为:295㎜,235㎜,235㎜,235㎜,主梁圈梁截面尺寸:5㎜×12㎜,次梁采用工字型截面,尺寸见下面截面尺寸图。
用于承受侧向荷载的支撑体系中,支撑斜杆截面为空心矩形截面,外径:5㎜x5mm,内径:2㎜x2㎜;长度为第一层侧面355.3mm两根,二三四层为307.3mm六根,正面(受撞面)采用倒v形连接,二三四层都为255mm,楼板厚2mm。
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重庆科技学院建筑工程学院
结构设计大赛作品设计说明
作品名称:哥特之居
参赛队伍:梦之队
成员:
设计理念:致“真”,求“善”,兼“美”
设计思路:
“真善美”是人们对社会、对生活、对艺术的理想,基于这种理想,我们将作品的设计理念定为致“真”,求“善”,兼“美”,对于建筑物尤其是住宅而言,其“真“即为建筑物的结构构造,“善”则是在构造的基础上将建筑物的使用功能进行完善和丰富,“美”即是在满足构造、功能之外对于建筑物的外在形象进行装饰,获得视觉上的愉悦感。
结合本作品来说,我们致力于建筑的使用功能的完善,对建筑物的空间进行了科学细致的划分,对于建筑物的外观也进行了一定的设计。
从建筑物的空间划分来看,由于建筑设计要求为别墅,所以整个的空间就以“大”为主。
在一层的设计中,以中间的大客厅为中心,四周依次布置了主卧、厨房、娱乐室、次卧1、次卧2等房间,整个布置以满足日常工作需要为主,此外,餐厅设计在房子的最右侧,正前方为贯穿一二层的落地窗,使餐厅与外界很好融合同时也使建筑物的整体显得富有现代气息。
二层设计当中,我们将中间的一部分设计为回型走廊,二楼(以及三楼)可以与一楼通过回型走廊中间的空透
处进行联通,同时在一楼的客厅可以感觉到整个建筑物有着很高的高度,给人以大气之感,为满足使用功能,在二楼布置了客房,儿童室,储物间以及老人房等,此外在一楼餐厅的对应位置布置了一个大的卧室,前面同样也是大的落地窗;对于三层而言,由于不作为主要的日常活动楼层,我们将体育活动室、休闲室布置在上面,以满足人们的休闲娱乐健身之用。
而对于外观而言,我们的主要外观形式是利用欧式建筑的哥特式元素,即尖顶,拱形,大窗等使整个建筑的线条简洁、外观宏伟,具有异域风情。
制作掠影:
一层制作二层制作
三层制作整体效果(初步)。