结构大赛要求.doc

附件 1:龙门式起重机模型制作与测试 1、选题背景龙门式起重机( gantry crane )是桥式起重机的一种变形,俗称龙门吊、龙门起重机。龙门式起重机是门式起重机的象形说法。主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业。整体结构像门形框架,承载主梁下安装两条支脚,可以直接在地面的轨道上行走,主梁两端可以具有外伸悬臂梁。龙门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点,在港口货场得到广泛使用。如图 1所示的桁架梁式龙门起重机是由角钢或工字钢焊接而成的,优点是造价低,自重轻,抗风性好。但是由于焊接点多和桁架自身的缺陷,桁架梁也具有挠度大,刚度小,可靠性相对较低,需要频繁检测焊点等缺点。适用于对安全要求较低,起重量较小的场地。图1单梁桁架门式起重机 2、竞赛模型概述使用竹条和胶水制作一龙门式起重机结构,下部具有至少长 600mm ,宽 350mm 的立面空间,将在顶部梁的中央悬挂一质量为 10Kg 的加载配重,要求结构在此工况下不发生破坏。模型采用竹条材料制作,现场完成模型的制作并加载。模型制作竹条材料、 502 胶水、砂轮机、加载配重及挂钩由承办方提供,其他制作工具由参赛队自带。 1 3、模型要求模型在重力作用下与加载平面接触,此时模型的正面投影应在如图 2所示阴影范围之外。在加载平面上有一 600mm*350mm 的矩形区域,该区域不能有任何构件。该矩形区域紧贴加载平面,之间没有缝隙,矩形区域下部不能有拉条等结构构件。 F 模型此区域不能有结构加载平面 300 300 600 图 2限定范围及加载示意图我们将准备一个如图 3所示的外轮廓投影大小刚好是 600mm*350mm 的检测用长方体。长方体将在模型验收时推入该区域,如果无法推入则视为模型不符合要求。模型检测用长方体凹槽加载配重图3下部净空间及挠度检查示意图 2 4、加载方式模型直接放置在加载平面上,加载平面是水平的。模型与加载平面相互独立,不能粘接。加载平面上将放置一张 A0图纸,以保证结构与加载平面之间有一个统一的摩擦系数。模型加载采用悬挂重物的方式进行加载,力 F的方向竖直向下。如图 2所示,加载位置是正面投影矩形限制区域的中线位置。模型的高度、长度、跨度以及具体的结构形式均不做任何限制,只要保证符合图 3所示的挠度检查要求即可。可以出现如图 2所示的不对称情况, 变截面、变高度、变宽度、梁式结构、张拉结构、桁架结构、预应力结构等等都是允许的。模型必须保证挂钩能顺利挂在模型加载位置,参赛队需根据挂钩对加载点进行设计,保证挂钩顺利悬挂。结构构件不能妨碍悬挂挂钩和配重,模型制作过程中会提供几个挂钩供参赛队伍试挂。如果出现不能实现加载,无法记录成绩的问题,责任由参赛队自负。竞赛所使用挂钩如图 4所示的膨胀螺栓吊钩。 28mm 图4加载挂钩 5、失效评判模型在进行加载时,模型的失效分为部分失效和整体失效。出现下列任一情形则判定为模型整体失效,不能继续加载,成绩记为零分: (1)在加载阶段,整体结构出现垮塌或侧倒,无法完成加载; (2)出现违反竞赛规定的其它状况,具体由评委讨论决定。出现下列情形判定为部分失效: (1)整体没有破坏,但模型出现明显的变形,构件发生过大的挠度,导致挂上重物后无法推入长方体的情况。(2)出现违反竞赛规定的其它状况,具体