12年结构设计大赛结构设计方案1概要.docx
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12年结构设计大赛结构设计方案1概要
承受竖向及水平荷载的框架结构模型设计
团队名称
作品名称
参赛院系
参赛队员 、、
联系电话 、、
专业名称、、
指导教师
联系电话
二○一二年四月
一、概念设计
二、计算设计
1.效果图
效果图
2.计算简图与内力分析
a.结构整体受力图及尺寸(单位:
N,m)
b结构轴力图(单位:
N)
c.结构剪力图(单位:
N)
d.结构弯矩图(单位:
N*m)
e.结构位移分析图
内力分析结果:
主梁最不利组合为弯矩
;轴力
;剪力
立式斜杆最大轴力为:
,压力
丝线—悬索最大拉力为:
3.构件破坏分析
多次的加载重复试验证明,构件破坏主要为:
(1)四根立式压杆失稳破坏
措施:
根据细长柱压杆临界力的欧拉公式,在纵向同侧两根斜杆之间加斜向拉线,以增大杆件的长度因数,增大临界力值。
(2)跨中加载区域局部被撕裂措施:
在相应部位进行纸带局部加强
(3)受P-Δ效应影响,结构顶部与底部发生较大的相对位移措施:
在柱间用细线绷紧,使结构整体稳定增强,降低二阶效应。
4.承载力预测
由以上内力分析知,加载F=100N时,结构满足安全稳定条件。
100*2*2=400N;400(N)/10(N/kg)=40(kg),即可承重40千克静荷载。
三、构造设计
1.截面尺寸
为满足多方向(竖直方向、水平方向)均匀受力以及“强柱弱梁”原则,主要受力构件梁与柱分别采用矩形与圆形,具体尺寸如下图。
梁截面尺寸柱截面尺寸
2.节点连接方式
梁柱节点连接
(一)梁柱节点连接
(二)
斜杆与梁节点连接斜杆、柱与梁节点连接
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