2016年上海大学第八届结构设计大赛

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1、2016年上海大学第八届结构设计大赛暨华东地区第十三届高校结构设计邀请赛预选赛赛题多层装配式混凝土框架房屋一、赛题介绍随着人口红利的消失和建筑产业现代化的需求，预制装配式混凝土结构的应用越来越广泛。以设计标准化、生产工厂化、施工装配化和管理信息化为特征的建筑工业化成为建筑产业的发展趋势，必将带来一次深刻的技术与社会革命。本次竞赛以装配式混凝土结构为切入点，着力提升大学生的动手与动脑能力，与工程实际密切结合，真正做到学以致用，培养建筑产业化的高级技术人才。二、竞赛模型竞赛模型为一幢三层装配式混凝土框架房屋，组成房

2、屋的梁、柱与楼板构件均为预制，竞赛现场利用螺栓进行干法连接，完成拼装。各楼层垂直投影应能完全覆盖1000（纵向）*500mm（横方向）的水平投影面积，纵向不少于2跨，房屋总高度为1000mm，每层层高均不小于300mm。框架房屋内不允许设置任何斜支撑，房屋体形不限。框架顶端梁、柱或梁柱连接处的外侧均预埋加载用的带内丝的钢套筒，内直径为4mm（该部分不计入模型重量），纵向设2个，横向设1个，位置由参赛队伍自定。框架柱的柱脚与钢板底座采用螺栓安装固定，框架模型拼装完成后，由参赛队员将整体模型抬上加载架，然后将框架模

3、型与加载架上的钢板底座安装固定。6图1模型示意图一、模型要求不少于两根框架柱要进行柱-柱连接（即不少于2个柱-柱连接节点），梁可全长贯通，每层楼面布置不少于4块楼板，每块楼板与梁的连接不少于4个节点。连接节点处可根据需要设置钢预埋件，便于连接。加载位置设置专用钢预埋件（带内丝套筒），柱脚连接板上根据设计要求预留螺栓孔或设置预埋件，以便与钢板底座连接。钢板底座长x宽x厚=1200x700mmx10mm，钢板上纵横向每隔50mm设10mm直径的预留孔。预制柱外伸牛腿净悬挑长度不大于50mm，二、模型材料梁、板、柱内

4、可采用直径为1mm和2mm的钢丝(钢丝的屈服强度205MPa，抗拉强度520MPa)；预埋件钢板为Q235B；锚筋采用直径为2mm的钢丝；胶凝材料为灌浆料（灌浆料参数及供应商见附录1），为快硬早强水泥浆，2-4小时即可拆除模板；连接用螺栓为M4的C级；模具材料为厚度1.6mm-1.8mm的木板，用结构白胶粘接；钢预埋件及锚固件自备。加载架为全装配式钢框架结构，方便拆装，梁柱连接节点均为端板连接，如图2所示。加载架的尺寸为长x宽x高=1500x1000mmx1000mm，加载侧设置斜支撑，底部加设配重防止加载架倾

5、覆。6加载点在每个顶端梁柱节点处，通过分配梁(圆钢管，减少摩擦力)施加。图2加载架示意图一、决赛模型安装流程领取材料：各队至材料领取点处领取加载用专用预埋件、水泥、钢丝、螺栓、木板、结构白胶及工具（美工刀、三角板和直尺）。构件制作：各队按照配比进行称量、搅拌、浇筑入模等一系列过程，完成后登记制作时间为T1，然后离场。构件养护：各队完成浇筑后离场，4h后入场拆模。房屋拼装：各队安装三层混凝土框架，拼装完成后登记时间T2。二、决赛模型加载及测试步骤由两名参赛队员用两根方木（长x宽x高=1000mmx10mmx10m

6、m）将安装完毕的模型抬上加载架（不准利用其它辅助工具），柱角与加载架底板钢板用螺栓连接固定。在加载前进行3分钟的现场陈述，然后评委提问2分钟。模型加载：1、竖向加载进行竖向加载，利用铁块均匀分布加载，1-2层每层加载加载重量为20kg，3层为30kg，铁块间留10mm的水平缝。2、水平加载在竖向荷载保持不变的情况下，沿纵向（长度为10600mm方向）施加一级水平荷载30kg，静置30秒后量测框架顶端纵向的水平位移；然后再沿横向（长度为500mm方向）施加二级水平荷载15kg，静置30秒后量测框架顶端纵横两个方向

7、的水平位移。3、卸载瞬间卸掉横向的水平荷载15kg，量测框架顶端纵横两个方向的水平位移；然后卸掉纵向的水平荷载30kg，量测框架顶端纵横两个方向的水平位移。水平加载可通过滑轮与钢支架施加，竖向加载、水平加载与卸载总时间不超过10分钟。模型破坏判定：1、模型加载时，出现梁、板、柱及节点断裂的，判定为加载失败；2、模型结构发生整体倾覆、垮塌的，判定为破坏；3、柱顶端测点水平位移超过10mm，判定为加载失败；4、测点处梁挠度大于8mm,判定为加载失败。每级加载时，若由于参赛队员操作失误本级加载无法完成，即认为本级加载

8、失败。如果竖向加载失败，则比赛结束。如果竖向加载成功，一级水平加载失败，则模型进入二级加载；水平卸载与水平加载相同。）。一、决赛评分标准1、评分按总分100分计算，其中包括：1)计算书以及设计图纸，10分；2)模型制作材料成本，15分；3)模型制作与安装时间，25分；4)现场陈述及答辩，5分；5)现场加载，45分。2、评分细则1）计算书以及设计说明（共10分）a.计算内容的完整性以及合