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时间:2018-08-02
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1、广西第三届大学生结构设计竞赛赛题:看台悬挑屋盖结构设计与制作主办单位:广西建设教育协会承办单位:广西大学土木建筑工程学院竞赛日期:2012年11月27~30日-1-目录1竞赛模型-8-1.1.1固定平台(看台)-8-1.1.2粘贴模型木板-11-1.1.3悬挑屋盖结构-11-2加载方式-12-2.1重物静载施加-12-2.2风荷载施加-13-3模型制作材料-14-4模型安装、加载及测试步骤-14-4.1加载前准备-14-4.2加载及测试步骤-14-5评分标准-15-5.1评分构成-15-5.2评分细则-15-6实物照片-16-7仪器、材料信息
2、-18--14-1竞赛模型竞赛模型为体育场看台上部悬挑屋盖结构,采用白卡纸材料制作,具体结构形式不限。模型包括固定平台(看台)和上部悬挑屋盖两部分(如图1所示)。其中上部悬挑屋盖部分粘贴于木板上然后固定在铁架平台之上,木板和铁架固定平台由承办方提供;悬挑屋盖结构由参赛选手设计制作。图1固定平台(看台)及上部悬挑屋盖结构三维示意图(单位:mm)1.1.1固定平台(看台)固定平台(看台)如图2~5所示。平面尺寸600mm×800mm(800为悬挑方向),高340mm,看台斜面为梯形,角度为27.613°,看台斜面铺设不透风面板。顶部固定平台尺寸为
3、190mm×680mm。-14-图2看台(铁架)三维示意图(单位:mm)图3看台(铁架)立面示意图(侧视)(单位:mm)-14-图4看台(铁架)平面示意图(俯视)(单位:mm)图5看台(铁架)虚线框内放大示意图(俯视)(单位:mm)-14-1.1.2粘贴模型木板粘贴模型木板(由承办方提供)如图6所示。尺寸680mm×190mm×15mm,在木板面上设定600mm×150mm的粘贴区域(图中阴影部分)用于模型固定,在其模型固定区域外设有与固定平台锚固的孔,木板与固定平台用螺栓固定连结。木板重约1400g(不计入模型重量)。图6粘贴模型木板示意图
4、(俯视)(单位:mm)1.1.3悬挑屋盖结构悬挑屋盖结构包括支承骨架和覆面两部分。支承骨架和覆面均由白卡纸制成,白卡纸由承办方统一提供,各队自行裁剪粘贴。要求覆面在外观上必须全部覆盖悬挑屋盖上部及背部区域(不得有缝隙)。覆面可探出支承骨架边缘,但其最大探出长度不得大于20mm。为保证竞赛的公平性、合理性和可操作性,对悬挑屋盖几何尺寸做如下限定:(1)在距悬挑屋盖前缘40mm区域内,须保证屋面平坦,即不得有明显的倾斜和弯曲,以便施加竖向静载过程中安置铝板(铝板由承办方提供)及进行加载与量测;(2)悬挑屋盖结构上弦前缘(即图7中的A点)高度距离x
5、轴在未加载前不得小于320mm(Y≥320),在悬挑屋盖结构的下方(即图7中B点(50,220)以下以右阴影区域)不得出现任何构件;屋面前缘最低点A点在未加载前不得低于后缘的最高点C点(即假如若有雨水,水流应能从A点流向C点)。(3)悬挑屋盖-14-的最窄处不得小于600mm,从模型上方向下正投影面积不得小于600mm×800mm(长度≥800mm,620≥宽度≥600mm),从模型后方向前(即由X轴负方向向X轴正方向)投影面积不得小于320mm×600mm(高度≥320mm,620≥宽度≥600mm)。(4)悬挑屋盖在(3)中要求尺寸范围内
6、,必须完整,从任意方向看,不得出现肉眼可见的孔洞、缝隙等。(5)图7中A、C点间的悬挑屋盖蒙皮高度在未加载前均不得高于A点(在静载和风荷载作用下可不受此限制),但杆件或纸带高度可高于A点(杆件高度和纸带高度不限),且杆件可穿透悬挑屋盖蒙皮,但须满足(1)~(4)中的各项要求。图7上部悬挑屋盖与看台立面示意图(侧视)(单位:mm)2加载方式采用在悬挑屋盖上分别施加竖向静载和风荷载的方式,考核各队模型的承载能力和抗风荷载的能力。2.1重物静载施加在悬挑屋盖前缘40mm铝板范围内缓慢施加重物,量测悬挑屋盖前端在静载作用下的竖向位移,测量完毕后取下重
7、物和铝板(约105g),铝板尺寸如图8所示。重物为砝码,-14-砝码必须置于铝板之内的加载区内,每队最多可进行3次加载。首次最低荷载重量为1000g(不含铝板重量),荷载最大重量为4000g(不含铝板重量),即三次荷载中任何一次荷载的重量均不大于4000g(不含铝板重量)。以模型的杆件和蒙皮没有肉眼可见的损坏和两个测试点(位移观测点位于距悬挑屋盖前缘20mm、距左右两侧边缘各25mm处)竖向位移均没有超过20mm为加载成功。图8上部悬挑屋盖前缘铝板加载区、竖向位移测点示意图(俯视)(单位:mm)2.2风荷载施加将悬挑屋盖前缘的重物和铝板取下,
8、在悬挑屋盖前方2m处放置一鼓风机(风机由承办单位提供),进行一档风速加载,以施加风荷载过程中模型任何杆件和蒙皮没有损坏或脱落、分离为加载成功(不计位移),如图9所示
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