大连市第七届结构设计大赛通知
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大连市第七届大学生结构设计竞赛题目说明
一.竞赛题目
悬挑屋盖结构模型设计、制作和加载试验
二.竞赛内容
竞赛内容包括:理论方案设计、结构模型制作、作品介绍与答辩、模型加载试验。
三.竞赛要求
1. 理论方案要求
(1)理论方案的内容应包括:设计说明书、方案图和计算书。设计说明书应包括对方案的构思、造型和结构体系及其他有特色方面的说明;方案图应包括结构整体布置图、主要构件详图和方案效果图;计算书应包括结构选型、计算简图、荷载分析、内力分析、承载能力估算等。
(2)理论方案封面必须注明作品名称、参赛学校、参赛队员姓名和专业、指导老师,并加盖参赛学校教务处公章(详见附件一);正文按设计说明书、方案图和计算书的顺序编排。除封面外,其余页面均不得出现任何有关参赛学校名称和个人姓名的信息,否则取消参赛资格。
(3)理论方案要求用A4纸打印,一式六份于规定时间内交到竞赛组委会,逾期作自动放弃处理。
2. 设计制作要求
(1)模型制作材料
模型制作材料为组委会统一提供的230克巴西白卡纸、铅发丝线和白胶。不得使用组委会指定以外的其它任何材料,否则将直接取消其参赛资格。
(2)模型尺寸要求
模型的界限为倒L形,分成三个区域,即:主结构区域、底座区域、加载区域。模型纵向(悬挑方向)长度不得超过800mm且不得小于600mm,模型横向最大宽度400mm,模型高度不得超过600mm,倒L形内侧600mm×420mm区域不得出现任何构件。模型主结构区尺寸不得超过上述界限;模型需设置一个底座,要求与上部结构有足够连接刚度,
保证模型的固定,底座尺寸界限为:纵向不得超过200mm、横向420500mm、高度不超过50mm;模型的加载区处于悬挑端部,尺寸为:纵向70mm、横向400mm、高度不超过180mm。模型界限尺寸要求见图1、图2、图3。
图1 模型界限立面图(mm)
图2 模型界限A-A剖面图(mm) 图3 模型界限B-B剖面图(mm) 模型所在区域加载区底座区此区域不得出现任何构件ABAB
(3)模型结构要求
a)模型底座两端沿横向需设置不大于50mm宽平坦区域用于夹板固定。
b)模型悬挑结构下缘至加载台面高度不得小于420mm。
c)在悬挑结构前端70mm区域内为加载区,要求此区域保持平坦,不得有明显的倾斜和弯曲,以便竞赛过程中的加载与测量位移。
(4)模型固定要求
模型底座两侧将采用长700mm,宽50mm,厚度为6mm钢质夹板通过螺栓和螺母将模型固定于加载台面上,固定装置如图4所示。
图4 固定装置示意图
3. 加载试验要求
(1)采用在悬挑屋盖上加竖向静载的方式考核各队模型的承载力和刚度。
(2)加载试验首先将模型固定于加载台面上,位移计归零,参赛选手将选择的第一级别重物加载条缓慢放置在模型70mm加载区内,重物加载条完全离开加载队员双手之时起开始计时10s进行位移测量。 模型底座钢质夹板加载台面加载台面钢质夹板模型底座
(3)重物加载条分为6个等级,分别为1kg、2kg、 3kg、4kg、5kg、6kg。参赛队有三次加载机会,赛前需预报第一次加载重量级别,第二次和第三次加载重量级别各队可视加载情况现场决定。
(4)重物加载条为钢质,尺寸为400mm×70mm×5mm,单块加载条重约1kg,根据加载重量不同,可选择叠加多块板条。
(5)整个加载过程不得超过5分钟。
(6)在悬挑结构前缘加载区结构下表面设置三处位移测量点,每个测量点处要设置一个不小于20mm×20mm与主结构有足够连接刚度的平面,加载点具体位置见图5。
图5 加载点布置示意图
四.评分规则
总分为100分,包括结构造型与体系、理论分析、模型制作、叙述答辩和加载试验5个方面。
1、结构造型与体系(10分)
按模型结构的构思、造型和结构体系的合理性、实用性和创新性评分。
2、理论分析(5分) 加载区测点位置加载板加载板测点位置模型悬挑前端
按设计说明书、方案图和计算书内容的完整性、正确性评分。
3、模型制作(10分)
按模型制作工艺情况评分。
以上3项均在加载前评毕。模型尺寸及材料使用不符合设计制作要求的,或参赛过程中有其他违规现象的将直接淘汰,不进入加载试验阶段。
4、叙述答辩(5分)
按现场叙述和答辩情况,由评委当场评分。
5、加载试验(70分)
加载过程中,如果出现下列任何一种情况,将视为加载失败,退出比赛:
(1)模型三处测点中任意一点最大竖向位移超过规定的限值(30 mm);
(2)因模型主要构件出现失稳、结构变形过大和破坏等模型本身原因。
(3)由于位移测量点与主结构没有足够连接刚度,或者由于结构整体发生移动而导致位移计偏离位移测量点。
完成加载试验的模型,按以下方法计算加载分:
先按公式MfMPF2.0计算出各模型的F分,其中P代表模型所承受的最大重量(kg),M代表模型自重(kg),f代表结构最大挠度(mm);再从所有F值中确定出最大值maxF;各模型的加载分按(70maxFF)计算。
注:1、本说明由本次竞赛承办学校大连大学、本次竞赛专家评审委员会和仲裁委员会共同拟定。
2、本说明解释权归本次竞赛专家评审委员会和仲裁委员会。
3、比赛中各项得分及相关问题由本次竞赛专家评审委员会和仲裁委员会最终确定。
附件一:大连市第七届大学生结构设计竞赛封面
悬挑屋盖结构设计理论方案
作品名称
参赛学校
参赛队员 、 、
专业名称 、 、
指导教师
大连市大学生结构设计竞赛组委会
二○一二年
附件二:加载仪器实物图片