结构设计大赛论文.doc

一、概念设计
1、作品名称:中国古代的亭台楼阁比比皆是,主要以框架结构为主,材料多为木材,比如著名的滕王阁、黄鹤楼、岳阳楼等。其中吊脚楼也是一种著名的建筑形式,适用于我国传统山地民居。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。本次模型为框架结构,由于楼较高,可以观赏湖光山色,一切美景尽收眼底,给人一种视觉享受,故本次模型名字为“观景阁”。
2、作品构思:
(1)本次设计材料如下:
材料名称
详细说明
竹材
规格:1250×430× 1250×430× 1250×430× ×104MPa 抗拉强度为60MPa
502胶水
用于模型结构构件的连接
竹材卷为杆件后,其主要功能是作为受力杆件,承受压力、拉力以及弯矩、剪力等。
502胶水主要功能是连接作用,将各个杆件按刚接的形式连接,保证结构的整体性,并且在节点处,还可以用单层竹材起固定作用,将三点牢固连接,保证结构的稳定性。
(2)结构构思:
本次比赛要求制作一个四层的吊脚楼框架结构模型,平面尺寸要求:建筑模型楼层净面积L0×L0≥200mm×200mm,建筑模型外包面积L×L≤240mm×240mm。与撞击方向垂直的模型立面柱子的轴心距为220mm±5mm。竖向尺寸要求:楼面层层高h=220mm±5mm,楼面层净高h0≥200mm。吊脚层长柱高度hj=340mm±10mm,其净高不得小于310mm,其净高范围内(柱身范围内)不得设置任何侧向约束。柱脚加劲肋不影响计算楼层高度。模型总高度H=1000mm±15mm。其他尺寸要求:竖向承重构件允许变截面,但需保持竖向承重构件上下连续,所有受力构件截面长边(或者直径)均不得大于25mm。我们的作品上边三层高度均为200mm,美观大方,保证上边三层高度一致,竖直方向上用4根竖杆承受竖直荷载,增强了竖直荷载的承受能力,减小了竖向位移。本次作品共采用6根斜杆,每层都有2根斜杆,每层的2根斜杆
都是为了保持结构的稳定性,防止结构的晃动,导致结构破坏,也为了减小水平位移,防止因为水平冲击过大,而导致结构破坏,使结构变形较小,同时能承受更大的冲击荷载。竖直杆用边长为15mm正方形截面的杆件,能承受较大的力。而水平杆用方形截面尺寸分别为为10mm、7mm、5mm的杆件,分别不同程度的承受水平荷载。而斜杆受压,其杆件的截面尺寸为5mm。节点处用502胶水牢固粘接,相当于固定端,在空间内不会产生相应的转角。
(3)作品特色:
本作品在竖向上用4根竖杆承受竖直荷载作用,提高了承受竖直荷载的能力。用了6根斜杆以保证结构的稳定性,减小水平方向的位移,提高稳定性的同时,也提高了其水平方向的抗拉能力。在连接方面,用502胶水粘接,可以提高空间约束,相当于固定端,在空间内无转角,防止转动。在构件形状选择上,采用4种截面尺寸的方形杆件,可以提高其抗压强度,防止突然压断,同时也增强了抗剪强度,防止在加水平荷载时被剪断。本次设计质量为四百多克,虽然结构较重,但是其强度非常高,坚固可靠。
二、构造设计
1、水平投影:
2、侧面投影:
3、正面投影:
4、立体图

三、