承受分层竖向荷载及单向水平荷载的二层框架结构模型设计说明书.docVIP

承受分层竖向荷载及单向水平荷载的 二层框架结构模型设计说明书 团队名称: 砼韵之声 参赛学校: 工业大学 学校所在地：呼和浩特市 参赛队员: 联系电话: 专业名称: 土木工程(道路桥梁方向) 指导教师: 联系电话: 二〇一二年六月 目录 概念设计 1.1方案构思与结构选型...............................1 1.2特色说明.........................................1 计算设计 2.1构件尺寸.........................................2 2.2构件内力分析.....................................2 2.3构件位移分析.....................................5 2.4承载力优化.......................................5 构造设计 3.1正视效果图......................................9 3.2侧视效果图.....................................10 3.3俯视效果图.....................................10 3.4结构主体框架效果图.............................11 3.5结构主体框架真实效果图.........................11 4.局部细节展示.......................................12 5.小结...............................................14 概念设计 1.1方案构思与结构选型 通过对竞赛简章的解读，以及在网络上对各个材料的初步了解和我们的试验，结构的主要材料白卡纸其受拉性能很好，但是受压性能欠缺。结构主要是受压，这就体现了结构设计的重要性。 考虑到结构主要是承压，联想到结构设计强柱弱梁的概念，所以柱子必须予以加强，梁可适当限制在一定尺寸。柱子高度限制为600mm，四根柱子最少要承受1KN的荷载，考虑到柱子的长细比、局部承压能力，我们选择了格构柱。《钢结构（戴国欣 主编）》一书中介绍格构构件可等效为实腹构件进行计算。而格构柱有许多构造形式，为了极大程度的保证柱子的整体稳定性、局部承压能力，我们想到了制作四个小立方柱填注与柱子中，这样保证了柱的整体稳定性，将四个小立方柱用线给捆起来，从而也保证了柱的局部稳定性。 虽然抗压性能得到了保证，但是结构毕竟还有抗侧要求。比较有效的方法是在梁与柱连接处使用刚结点，出于手工制作考虑，刚结点制作困难，我们只能尽最大的可能保证梁与柱的连接牢固。 1.2特色说明 （1）从结构的外形上看，我们选择正四边形作为主体形状，受力均匀，加载方便，有效利用空间足够大。 （2）针对结构的受力特点和位移情况，选择正四边形柱子，并且在柱内增加了小立方柱，成为我们结构一大特色。 （3）柱子内的小立方柱的外围采用整体螺旋线条斜拉加固，经济实用。 计算设计 2.1构件尺寸 主体构件尺寸 长度（mm） 宽度（mm） 高度（mm） 梁 340 15 30 板 340 340 15 柱 600 30 30 注：板为从四个柱子内角算起的尺寸。 柱子内部构件尺寸 长度（mm） 宽度（mm） 高度（mm） 小立方柱 600 15 15 2.2构件内力分析 230g白卡纸材料性能（来自互联网） 230g白卡纸弹性模量 名称种类 层数 弹性模量（mpa） 230g白卡纸 1 56.9 230g白卡纸 2 148.2 230g白卡纸极限应力 名称类型 层厚（mm） 拉应力（N/mm2） 压应力（N/mm2） 230g白卡纸 0.3 22.2 7.0 根据我们预设计承载力为1KN，柱的高宽比为1:1，选定柱长固定为600mm，宽为30mm，高为30mm。除去柱的宽度尺寸，选定梁高