第一篇:結構設計競賽總結
結構設計競賽總結
——感悟篇
“幾個月的參賽準備,我們體會頗多,一直以為參加大賽是個簡單的事情,看著那些捧著獎杯的獲勝者,想想比賽也不過如此而已,但真正的經歷了這個準備的過程才體會出了參賽者所付出的那份艱辛。
記憶里我們曾幾次熬夜,我們曾爭執不休,我們也曾滿身膠水;迷茫過,彷徨過;疑惑過,怨恨過,所有的所有現在似乎都變成了我們的收獲,結果已經不重要,因為從中我們已經得到了知識的擴充,培養了動手實踐能力,同時更總要的是我們深刻體會到了團隊合作的重要性。
我們會繼續努力,為祖國的建設事業貢獻自己的力量,同時也感謝組委會給我們這此寶貴的機會。”-----載自《獨木天下計算書》
“榮獲全國第二屆結構設計競賽二等獎的學校有:華中科技大學…”隨著主持人公布結果,我們一行五人(熊sir,郭sir和小鑫,阿迪,柏亞-->me)懸著的心終于落了底,從七月初報名到比賽結束,一步一步的艱辛歷歷在目。在賽后組委會的晚宴上,和熊sir商量了一下,從我們走過的路看,缺乏經驗是我們最大的困難,雖然學校每年也舉辦一次比賽,但所留下的資料卻甚是缺少,為了讓后面的同學比賽時不在此方面遭遇同樣困難,于是我提出了寫這篇總結的想法,得到了熊sir和郭sir的極力支持,這里深表謝意。
回想起自己與此項賽事的淵源,似乎可以做以下描述:
06年11月,華中科技大學第二屆結構模型設計競賽開賽,一個能動手實踐的好機會產生,帶著無限的興趣,作為補充隊員的我觀看了上一屆學長的模型制作和加載過程,初步了解了此項賽事,雖然只是制作工程中幫了些忙,但已經注定下這項賽事與我的不解之緣;
07年11月,校第三屆舉辦,終于有了自己大展拳腳的機會,作為參賽主力的我們一屆(考慮到《結構力學》課程的安排校內比賽多面向大三同學),從討論設計,制作試驗歷經兩個多月的辛苦勞動,我們三個幸運地最后獲得了校一等獎,這次比賽讓我們全過程地體會了制作模型經歷;
08年7月到10月末,通過暑假的選拔,我們三個最后代表學校參加全國第二屆結構設計競賽,在老師的指導幫助下,經歷了試驗,設計,制作等過程,還有不斷的嘗試和改進,用了近三個月時間設計完成“獨木天下”,在大連理工大學拿到了二等獎。三年,雖說沒有完全用制作模型來填充,但三年的生活已經和模型糾結不清了。也許是從小就喜歡動手嘗試制作一些東西的未泯童心想法讓我們這三個人走到了一起,所以不管其中經歷了怎樣的辛苦和埋怨我們最終還是堅持了下來。
“考保找中我們是最忙的!”,“我們還找不找工作?” “你看我混得滿身膠水!” “又得熬一夜了!”
“我們這是不是過著研究生的生活啊?”“不會,保研的也比我們回去的早”….夜幕下的華科,從西六到紫菘的一段路上,暗黃的路燈里三個人影如是交談著(有時是兩個,被佳人約走一個),別看有如此多的埋怨,但很清楚三個人內心中沒有哪個曾下定決心放棄的,只要誰怨恨到提出:我們放棄吧,沒過一會就丟掉了這樣的想法。給我們的選擇一個交代,承擔起一份責任就不能輕易放棄,其實我想這點才是我們最終堅持下來的原因。
(我寫的夠多了!阿迪,小鑫你們也來感想一個!)
阿迪:經過近3個多月努力拼搏,我們取得了應有的榮譽。賽后,回想起模型制作過程中的點點滴滴,我感慨良深。
在這段時期里,我們根據各自特點進行了良好的分工協作,這為我們能保持良好的工作效率提供了基礎條件。在模型的選型階段,我們通過查閱有關書籍,選擇了幾個的方向進行深入細致的設計研究,并不斷地進行討論,擇選出各種形式的最優方案,最后通過試驗結果,選出最優方案。在模型的制作過程中,我們參考了前一屆的模型的制作工藝,整合改進他們的設計,然后設計出我們自己的制作工藝,當然,這些工藝是通過很多次試驗選出的最優。此外,由于比賽的時間有一定的限制,我們制定了制作安裝流程表。這些工作都讓我們在比賽過程中,獲益不少。
通過這次模型設計大賽,我們充分地利用了我們的專業知識,使得我們對專業知識有了更加深入的理解,更重要的是培養了我們一種吃苦耐勞的精神。多少的汗水,多少的失敗,才成就了今天的成果。
小鑫:在這次的比賽過程中,感受最深的是要堅持不懈,只有堅持,才可以做好這個工作。在這次的制作中,我們三個有著良好的配合協作,一心把這個工作做好。最終取得了滿意的結果。參加全國大賽是件很有意義的事情,我們看到了別的學校的在這個方面的特色,學到了很多思路和制作的技巧。特別有感觸的就是,只要敢想,就有可能。我們的制作技術不是問題,但是就是思路上的不一樣造成了最終成績上的差異。結構模型設計大賽是一項需要創新和突破的比賽。希望后面的同學們可以做的更好。
(感悟篇至此完)
結構設計競賽總結
——經驗篇
思考了一下怎么才能方便又清楚的講明白這些技術方面的經驗,想想自己和讀者基本都是工程界人士,用工程上的術語來安排文章結構較為愜意,所以本文從工程概況,工程技術,工程管理三方面進行闡述:
一.工程概況:
結構設計競賽與其他大學生競賽相比起步較晚,但近幾年來此項比賽受到了國家的重視,在教育部和財政部最新公布的九大正式大學生競賽中,結構設計競賽位列其中。本校的比賽從2005年開始每年舉辦一次,皆由土木學院主辦,一般歷時兩個月左右,今年已舉辦到第四界;中南地區的比賽為每兩年一屆,上一屆在湖南科技大學,09年將在三峽大學舉辦;全國比賽共舉辦兩屆,第一屆是05年六月在浙江大學舉辦,第二屆(本屆)是今年10月在大連理工大學舉辦,參賽隊伍一般在45支左右。從我們搜集的材料和比賽時與其他學校代表隊的溝通中了解到,全國范圍內華東地區此類賽事舉辦較早,他們積累的經驗較多,這從他們在此次比賽中取得的成績中很容易發現這一點(前三名皆為華東高校)。湖北省內至今未有省內比賽,但由于湖北地區各高校的校內比賽起步和中南地區比賽的帶動,總體來說湖北高校的進展較迅速,在本次比賽中來自湖北的四所高校皆取得了較好的成績。
結構設計競賽通常是利用組委會提供的簡單材料來做出結構模型并通過加載等試驗做評比來最終確定成績。比賽得分一般分為外觀造型、結構形式、設計分析、制作質量、現場答辯與加載試驗等幾項(比賽不同評比項數也不盡相同),其中加載試驗約占到全部分數的一半;從使用的材料來看,多用白卡紙,A0圖紙和木材,鋁片等,北方多以木材設題,南方學校則多以卡紙為材料;從結構形式來看,已做過的比賽包括高層,單跨橋,雙跨橋,大跨度屋蓋等。
全國結構設計競賽是一種半開放式比賽,它不同與機器人大賽的全開放式和程序設計大賽杯的封閉式比賽,結構設計競賽的比賽題目會較早公布給參賽隊伍,由參賽隊伍提前設計制作,完成設計計算書,但要求參賽隊在規定的時間,規定的地點完成模型制作,然后加載試驗,進行評比。二.工程技術:
1.思路產生:
在此階段,首先了解題目,理解題目,做好計劃,通過多讀書,多討論的方式選擇結構形式,同時考慮制作的可行性及材料力學性能。在校第三屆時,我們較快完成了此步驟,而在準備全國比賽時,斜拉和組合兩方案并行,這也成為我們后續工作量大,任務書遲遲未完成的原因。
2.方案設計:
計算軟件的學習要在此階段準備好,圖書館和視頻教程皆是較好的資源,但如果有一個學過軟件應用的人指導那會更快捷。
通過試驗測量材料的力學性能。我們所做的包括紙的拉應力和壓應力的測定,繩子彈性模量的測定,膠水粘結應力的測定等等。獲得了材料的性能指標之后就要將所得數據利用起來,結合結構計算軟件進行結構設計,建模,加載,優化,按照此三步完成結構設計。此類軟件較多采用CAD畫圖,結構力學求解器,SAP2000和ANSYS軟件進行計算。建模時需注意節點的設置處理,加載時為多工況進行,優化時主要優化結構的尺寸及桿件截面尺寸。
3.模型制作:
(1)準備工作
制作工具通常包括剪刀(相信你曉得用它作甚),刻刀(也不用說了),刷子(大刷子和小刷子最好都準備,小刷子我們用的是畫色彩用的畫筆),玻璃(墊在下面防止刻刀劃到桌面以及提供一個平面),鉛筆(定線),圓珠筆(用過的圓珠筆,刻痕用),吹風機(吹干膠水),還有你可以想到的任何可用之物。
這里要重點提及的是模具,好的模具不僅使模型制作快速方便而且能較好地控制模型的質量,但設計怎樣的模具又成了一個難題,要盡量做到簡單,方便。模具可為木質,金屬質等皆可,為了方便我們組也曾用提供的紙自制出定型模具,較好用。(2)桿件制作
1)圓桿:我們所用的230g巴西白卡紙,與普通紙張相比,其脆性明顯,若直接卷成圓桿,多會破壞紙表面結構,在卷成的桿件上會留下條條“皺紋”,很明顯會降低其承載能力。我們最初想到的方法是用膠水浸濕紙,首先畫定尺寸,距離開始端留有按模具直徑算出的周長+3mm(因模具直徑不同而不同)的寬度不涂膠,否則就要小心你的模具拔不出來,或者拔出來也帶著內層紙的傷痕,在其他待卷部位涂上膠水,用膠中的水分浸軟卡紙,然后卷成。這里要提醒注意的是浸濕的時間要把握好,過短效果欠佳,浸潤時間過長,膠水當然會干掉的。此方法雖與直接卷桿比起來卷出的桿件效果較好,但仍未達到我們的滿意,經另外同學的提點,我們研究了更新的方法,取其名為“蒸汽式圓桿制法”,其方法為:準備開水及水桶,桶蓋,空間鐵絲網(用軟鐵絲自行編制),將開水倒入水桶,架上空間鐵絲網,取畫好尺寸切好的待卷紙放在鐵絲網上,蓋上桶蓋,蒸十五分鐘左右,取出后卡紙一般會服服帖帖任憑你如何卷。前面的“皺紋”不再顯現。卷成后按壓模具在玻璃平面上滾動幾次,桿件表面就已經較平滑了。
2)方桿:當然也包括矩形桿。制作步驟為:(這里以內層10mm*10mm的方桿為例)首先計算各層尺寸,由于要考慮紙的厚度,所以第一層第一個寬度要減少0.4mm,其他三個寬度正常(即前四個尺寸為9.6mm,10mm,10mm,10mm),為了減少定線誤差,其他層寬度尺寸邊卷邊定(折過最開始的三個刻痕后,用無油圓珠筆定新刻痕,此步驟也有同學用刻刀輕刻,但要掌握力度),然后卷制,每卷一次刻新痕一條,卷至所需寬度后,用刻刀裁下用紙。打開紙,除第一層的前四個寬度外其他各層涂膠,然后卷制成功。
3)三角形及其他多邊形桿件:在方桿的基礎上略加改動,相信很容易完成。4)組合桿件:箱型梁較強的承受壓屈失穩以及抗彎性能會頗受設計者的熱愛,雖然形式多變,但其實制作起來也較簡便,如兩內矩形拼成的箱型梁,只需按上述方桿的制作方法做出內矩形然后在外面外包大矩形即可,但要提醒的是兩內矩形應完全干好后再外粘大矩形,這樣可以糾正兩內矩形的彎曲,保證整體梁的平直。5)拱:這是一個較難用紙做出的桿件,每一代參賽者都想了很多的辦法突破這一技術難關,但各種方法效果并不明顯。我們在做橋時也取用了拱結構做橋面支撐,由于橋面的高差限制,我們的起拱高度僅有10mm,這樣小的拱只需在桿件烘干時用模具定型到相應尺寸即可。但如果起拱高度較高,此方法較難達到效果(也曾有人用啞鈴在烘干過程中壓拱),另外介紹兩種方法:○1在整張紙上裁剪出拱的各面寬度,并留好拼接附屬部分,將各片紙粘拼成整個拱,性能測試不詳;○2既然拱難完成,那么就模擬拱,利用小桿件(小圓桿或者小方桿)按拱軸線連接成拱,效果較好(此次比賽既有用此方法做出拱橋的隊伍)。(3)結點制作
桿件做好了,如何拼裝成了問題,桿與桿的連接不可避免,由于桿件種類的不同,會有方桿與方桿,圓桿與圓桿,方桿與圓桿等其他類型的連接。方桿的連接比較簡單,按棱角剪開方桿至粘貼長度,用膠水浸軟一段時間后粘到另外的桿件上;圓桿的連接一般要首先畫出圓桿的粘貼長度,如果是斜連此步驟較難完成,最好借助模具;如果圓桿與圓桿連接也可在桿件上畫出相貫線,用刻刀出去多余部分后粘結。節點連接處可用如紙墊覆蓋其上,保持結構的美觀,如果需連接的兩桿件為交叉情況且截面寬度相差較大時,也有人用鉆空穿多的方法制作。
如果模型為對稱平面結構,拼裝過程可直接在平整的玻璃上完成,如果是空間結構,建議利用模具,否則完成的模型一般歪扭得比較嚴重。(4)紙帶制作
這是充分利用紙的抗拉性能大于抗壓性能的代表,紙帶的制作主要分為如下幾步:定尺寸,刻痕,折疊,粘結和養護。有個我們的創新在此講述一下,紙帶在作為結構構件承載時,其破壞形式多為局部撕裂,為了解決此問題我們發明了“鋼筋混凝土式紙帶”,顧名思義在紙帶的制作工程中加入了替代鋼筋的繩線,繩線布置在紙帶的轉折處,并用拉直繩子的方法做預應力(可將繩子綁在床的頭尾張拉,也可利用懸垂重物張拉),在防止紙帶的撕裂的同時提高了紙帶的抗拉能力,并有效防止了紙帶干結過程中彎曲的現象。(5)表面處理
很多結構除了骨架外還要附著表面,比如高層建筑的外表面,大跨覆蓋頂面和不要求強度的橋面等等。如果大面積貼紙可想而知其雷人的重量。此時就要想辦法即起到覆蓋作用又盡量減少重量。細心點的同學會發現其實白卡紙本身有三層,兩表面層光滑輕薄,中間層粗糙厚重,我們可以撕紙取用表面層做覆蓋結構,極大地減輕了模型的重量。
4.其它技巧:
1)定尺寸:先取用小紙按上面制作桿件的方法制作標準,然后依標準進行各道劃痕的定線,這樣能統一同一批次的各桿件尺寸,并能減小尺寸定線的誤差,也提高了大批量生產的速度。2)紙的利用:這一點是在動手做之前就該明白的一點,仔細觀察一下,你會發現白卡紙有兩面(不會有人不知道!),但是兩面不同,一面光滑,一面粗糙,那么粘結乳膠當然選粗糙的一面了,同時整張卡紙根據紋理不同也有正向和逆向之分,順著正向剪切紙和制作桿件肯定是最佳的,選錯了不僅裁紙添麻煩,卷桿同樣會受挫。
3)
養護:此過程絕不可小覷,做好的桿件如若不加處理任其自行干結,最終完成的桿件會有各種不同的彎曲形態。這就需要在干結過程中要控制其狀態,如果模具完備可將做成的圓桿和方桿在中間插有模具的情況下干結,如果模具很少或者根本沒用,那就要動用你身邊一切可以動用的物件了,我們制作的過程中發現書是一種簡單又好用的模具,可用來養護定型。
4)
蒙皮效應:蒙皮結構對于結構整體受力,提高結構整體穩定性均有顯著效果,雖然考慮到工程實際情況,蒙皮結構在現實工程中基本未有應用,但此技術在模型制作上卻大行其道,性能優良,此次比賽的前幾名均采用到此種結構,更有甚者竟只用卡紙本身三層中的一層面層蒙皮,取得了成功,大大減輕了模型的重量拿到了一等獎。蒙皮結構在制作工程中,模型保護是個關鍵,有瑕疵的蒙皮一旦受力會產生毀滅性的打擊,在本次比賽中,為了防止在運輸工程中破損,部分代表隊用提前設計好的紙箱來保護模型的運輸。
5.設計計算書制作
不管是什么級別的比賽都會要求參賽者制作模型計算書,用文字材料來介紹模型設計及制作過程。模型計算書一般要求包括模型的設計說明、方案圖和計算過程。好的計算書不僅要求內容充實完善,較好的文字編輯能力也要具備。
三.工程管理
1.積極性
這一點是我們最終得以代表學校參賽的最根本原因。
人會懈怠,這是不可避免的,但當我們懈怠時怎樣從中盡快解脫,回到正常的事務中這就需要我們仔細探索。在我們制作的過程中為了減少產生懈怠的,我們也不忘娛樂一個,制作的時候歌曲常常相伴,有了進步三個人也會小慶祝一番。苦中作樂,彼此鼓勵,我們這樣來保持積極性。
2.不放棄 如果沒記錯,我為了計算和制作模型熬過六個夜晚,十一點從院樓爬出后敲阿姨開門的夜晚也不知有多少了。我們也會在路上抱怨考保找中我們竟是最累的,也曾在我們找工作和比賽中徘徊,但一個團隊的夢想和一份承擔起的責任促使我們堅持了下來。
3.做計劃
1)時間計劃:此點多說無意了,看組長的能力了。
2)人員計劃:充分了解三個人的特點,包括自身能力和脾氣秉性,這個在組隊時最好就明確,大家是個團隊,這個團隊需要幾種人,有做管理,設計計算,制作,還有制作計算書等等分工,所以組在一起的隊員不應該都只在一兩個方面強項,最好全體隊員的能力能覆蓋全部任務。在我們的分工中我負責管理,學習軟件和制作計算書,阿迪和小鑫則負責設計和計算。幾次比賽一直如此分工,配合起來較順手。
以上就是我參加此次比賽的一點總結,雖然想盡可能用簡單的語言加以描述但仍難免有些地方表達不清(其實你把材料給我做給你看,才是很簡單直觀的),所以由于文筆的原因敘述不詳之處還望見諒。希望土木學子在以后的比賽中再創佳績。
第二篇:結構設計總結[模版]
十年結構設計經驗的總結
1.關于箱、筏基礎底板挑板的陽角問題:
(1).陽角面積在整個基礎底面積中所占比例極小,干脆砍了。可砍成直角或斜角。
(2).如果底板鋼筋雙向雙排,且在懸挑部分不變,陽角不必加輻射筋,誰見過獨立基礎加輻射筋的?當然加了也無壞處。
(3).如果甲方及老板不是太可惡的話,可將懸挑板的單向板的分布鋼筋改為直徑12的,別小看這一改,一個工程省個3、2萬不成問題。
2.關于箱、筏基礎底板的挑板問題:
1).從結構角度來講,如果能出挑板,能調勻邊跨底板鋼筋,特別是當底板鋼筋通長布置時,不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋,較節約。
(2).出挑板后,能降低基底附加應力,當基礎形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時,加挑板就可能采用天然地基。必要時可加較大跨度的周圈窗井。
(3).能降低整體沉降,當荷載偏心時,在特定部位設挑板,還可調整沉降差和整體傾斜。
(4).窗井部位可以認為是挑板上砌墻,不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應按挑板計算。當然此問題并不絕對,當有數層地下室,窗井橫隔墻較密,且橫隔墻能與內部墻體連通時,可靈活考慮。
(5).當地下水位很高,出基礎挑板,有利于解決抗浮問題。
(6).從建筑角度講,取消挑板,可方便柔性防水做法。當為多層建筑時,結構也可謙讓一下建筑。
3.關于箍筋在梁配筋中的比例問題(約10~20%): 例如一8米跨梁,截面為400X600,配筋:上6根25,截斷1/3,下5根25,箍筋:8@100/200(4),1000范圍內加密。縱筋總量:
3.85*9*8=281kg,箍筋:0.395*3.5*50=69,箍筋/縱筋=1/4,如果雙肢箍僅為1/8,箍筋相對縱筋來講所占比例較小,故不必在箍筋上摳門。且不說要強剪弱彎。已經是構造配箍除外。
4.關于梁、板的計算跨度: 一般的手冊或教科書上所講的計算跨度,如凈跨的1.1倍等,這些規定和概念僅適用于常規的結構設計,在應用日廣的寬扁梁中是不合適的。梁板結構,簡單點講,可認為是在梁的中心線上有一剛性支座,取消梁的概念,將梁板統一認為是一變截面板。在扁梁結構中,梁高比板厚大不了多少時,應將計算長度取至梁中心,選梁中心處的彎距和梁厚,及梁邊彎距和板厚配筋,取二者大值配筋。(借用臺階式獨立基礎變截面處的概念)柱子也可認為是超大截面梁,所以梁配筋時應取柱邊彎距。削峰是正常的,不削峰才有問題。
5.縱筋搭接長度為若干倍鋼筋直徑d,一般情況下,d取鋼筋直徑的較小值,這是有個前提,即大直徑鋼筋強度并未充分利用。否則應取鋼筋直徑的較大值。如框架結構頂層的柱子縱筋有時比下層大,d應取較大的鋼筋直徑,甚至縱筋應向下延伸一層。其實,兩根鋼筋放一起,用鐵絲捆一下,能起多大用,還消弱了鋼筋與混凝土的握裹力。所以,鋼筋如
有可能盡量采用機械連接或焊接。
6.鋼筋錨固長度為若干倍鋼筋直徑d,這是在鋼筋強度被充分利用的前提下的要求,在鋼筋強度未被充分利用時,如梁上小挑沿縱筋,剪力墻的水平筋端部等,錨固長度可折減。如剪力墻的水平筋端部僅要求有10d的直鉤即可。
7.柱子造價在框架結構中是很小的,而在抗震時起的作用是決定性的。經實驗,考慮空間作用時,柱子縱筋加大至計算值的2.5倍左右才可保證塑性鉸不出現在柱子上。可不按計算配筋,大幅度增加縱筋,同時增大箍筋。
8.抗震縫應加大,經統計,按規范要求設的防震縫在地震時有40%發生了碰撞。故應增大抗震縫間距。
9.錨固?搭接?:例如,中柱節點處,框架梁下縱筋錨入柱內LAE,其搭接長度:2*LAE-柱寬,如鋼筋直徑25,LAE=40D,柱寬500,2*25*40-500=1500,既其搭接長度,已經達到了1500,遠大于1.2*LAE=1200。而柱變斷面,如上下柱斷面相差50,上柱錨入下柱40D,此處按錨固還時搭接?
10.關于回彈再壓縮: 基坑開挖時,摩擦角范圍內的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當基礎較小,坑底受到很大約束,如獨立基礎,回彈可以忽略,在計算沉降時,應按基底附加應力計算。當基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基,計算沉降時應按基底壓力計算,被坑邊土約束的部分當做安全儲備,這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。
11.柱下條基一般認為在剛度較大,柱子軸力和跨度相差不大時,可按倒樓蓋計算。實際大部分都可以按倒樓蓋計算。即采用修正倒樓蓋。先按平均反力計算連續梁,然后將求得的支座反力與柱子軸力相平衡,將差值的正值加到柱兩邊的1/3梁上,負值加在梁跨中1/3,相對來講,跨中1/3的壓應力較小。可能要修正多次,直到支座反力與柱子軸力接近平衡。
12.主梁有次梁處加附加筋:一般應優先加箍筋,附加箍筋可認為是:主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺,在次梁兩側補上,象板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但不應絕對。規范說的清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載,應全部由附加橫向鋼筋承擔。也就是說,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應加附加筋。但梁截面高度范圍內的集中荷載可根據具體情況而定。當主次梁截面相差不大,次梁荷載較大時,應加附加筋。當主梁高度很高,次梁截面很小、荷載很小時,如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。還有當主次梁截面均很大,如工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對不大,主梁也可不加附加筋。總的原則,當主梁上次梁開裂后,從次梁的受壓區頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產生的剪力時,主梁可不加附加筋。梁上集中力,產生的剪力在整個梁范圍內是一樣,所以抗剪滿足,集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對主梁截面、荷載較小時,也可滿足。話又說回來,也不差幾根箍筋。但有時畫圖想偷懶時可用此與老總狡辯。
13.一般情況下,懸挑梁宜做成等截面,尤其出挑長度較短時。與挑板不同,挑梁的自重
十年結構設計經驗的總結
1.關于箱、筏基礎底板挑板的陽角問題:
(1).陽角面積在整個基礎底面積中所占比例極小,干脆砍了。可砍成直角或斜角。
(2).如果底板鋼筋雙向雙排,且在懸挑部分不變,陽角不必加輻射筋,誰見過獨立基礎
加輻射筋的?當然加了也無壞處。
(3).如果甲方及老板不是太可惡的話,可將懸挑板的單向板的分布鋼筋改為直徑12的,別小看這一改,一個工程省個3、2萬不成問題。
2.關于箱、筏基礎底板的挑板問題:
1).從結構角度來講,如果能出挑板,能調勻邊跨底板鋼筋,特別是當底板鋼筋通長布
置時,不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋,較節約。
(2).出挑板后,能降低基底附加應力,當基礎形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時,加挑板就可能采用天然地基。必要時可加較大跨度的周圈窗井。
(3).能降低整體沉降,當荷載偏心時,在特定部位設挑板,還可調整沉降差和整體傾斜。
(4).窗井部位可以認為是挑板上砌墻,不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應按挑板計算。當然此問題并不絕對,當有數層地下室,窗井橫隔墻較密,且橫隔墻能與內部墻
體連通時,可靈活考慮。
(5).當地下水位很高,出基礎挑板,有利于解決抗浮問題。
(6).從建筑角度講,取消挑板,可方便柔性防水做法。當為多層建筑時,結構也可謙讓一
下建筑。
3.關于箍筋在梁配筋中的比例問題(約10~20%): 例如一8米跨梁,截面為400X600,配筋:上6根25,截斷1/3,下5根25,箍筋:8@100/200(4),1000范圍內加密。縱筋總量:
3.85*9*8=281kg,箍筋:0.395*3.5*50=69,箍筋/縱筋=1/4,如果雙肢箍僅為1/8,箍筋相對縱筋來講所占比例較小,故不必在箍筋上摳門。且不說要
強剪弱彎。已經是構造配箍除外。
4.關于梁、板的計算跨度: 一般的手冊或教科書上所講的計算跨度,如凈跨的1.1倍等,這些規定和概念僅適用于常規的結構設計,在應用日廣的寬扁梁中是不合適的。梁板結構,簡單點講,可認為是在梁的中心線上有一剛性支座,取消梁的概念,將梁板統一認為是一變截面板。在扁梁結構中,梁高比板厚大不了多少時,應將計算長度取至梁中心,選梁中心處的彎距和梁厚,及梁邊彎距和板厚配筋,取二者大值配筋。(借用臺階式獨立基礎變截面處的概念)柱子也可認為是超大截面梁,所以梁配筋時應取柱邊彎距。削峰是正常的,不削峰才有問題。
5.縱筋搭接長度為若干倍鋼筋直徑d,一般情況下,d取鋼筋直徑的較小值,這是有個前提,即大直徑鋼筋強度并未充分利用。否則應取鋼筋直徑的較大值。如框架結構頂層的柱子縱筋有時比下層大,d應取較大的鋼筋直徑,甚至縱筋應向下延伸一層。其實,兩根鋼筋放一起,用鐵絲捆一下,能起多大用,還消弱了鋼筋與混凝土的握裹力。所以,鋼筋如
有可能盡量采用機械連接或焊接。
6.鋼筋錨固長度為若干倍鋼筋直徑d,這是在鋼筋強度被充分利用的前提下的要求,在鋼筋強度未被充分利用時,如梁上小挑沿縱筋,剪力墻的水平筋端部等,錨固長度可折減。
如剪力墻的水平筋端部僅要求有10d的直鉤即可。
7.柱子造價在框架結構中是很小的,而在抗震時起的作用是決定性的。經實驗,考慮空間作用時,柱子縱筋加大至計算值的2.5倍左右才可保證塑性鉸不出現在柱子上。可不按計
算配筋,大幅度增加縱筋,同時增大箍筋。
8.抗震縫應加大,經統計,按規范要求設的防震縫在地震時有40%發生了碰撞。故應增大
抗震縫間距。
9.錨固?搭接?:例如,中柱節點處,框架梁下縱筋錨入柱內LAE,其搭接長度:2*LAE-柱寬,如鋼筋直徑25,LAE=40D,柱寬500,2*25*40-500=1500,既其搭接長度,已經達到了1500,遠大于1.2*LAE=1200。而柱變斷面,如上下柱斷面相差50,上柱錨入下柱40D,此處按錨固還時搭接?
10.關于回彈再壓縮: 基坑開挖時,摩擦角范圍內的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當基礎較小,坑底受到很大約束,如獨立基礎,回彈可以忽略,在計算沉降時,應按基底附加應力計算。當基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基,計算沉降時應按基底壓力計算,被坑邊土約束的部分
當做安全儲備,這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。
11.柱下條基一般認為在剛度較大,柱子軸力和跨度相差不大時,可按倒樓蓋計算。實際大部分都可以按倒樓蓋計算。即采用修正倒樓蓋。先按平均反力計算連續梁,然后將求得的支座反力與柱子軸力相平衡,將差值的正值加到柱兩邊的1/3梁上,負值加在梁跨中1/3,相對來講,跨中1/3的壓應力較小。可能要修正多次,直到支座反力與柱子軸力接
近平衡。
12.主梁有次梁處加附加筋:一般應優先加箍筋,附加箍筋可認為是:主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺,在次梁兩側補上,象板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但不應絕對。規范說的清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載,應全部由附加橫向鋼筋承擔。也就是說,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應加附加筋。但梁截面高度范圍內的集中荷載可根據具體情況而定。當主次梁截面相差不大,次梁荷載較大時,應加附加筋。當主梁高度很高,次梁截面很小、荷載很小時,如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。還有當主次梁截面均很大,如工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對不大,主梁也可不加附加筋。總的原則,當主梁上次梁開裂后,從次梁的受壓區頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產生的剪力時,主梁可不加附加筋。梁上集中力,產生的剪力在整個梁范圍內是一樣,所以抗剪滿足,集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對主梁截面、荷載較小時,也可滿足。話又說回來,也不差幾根箍筋。但有時畫圖想偷懶時可用此與老總狡辯。
13.一般情況下,懸挑梁宜做成等截面,尤其出挑長度較短時。與挑板不同,挑梁的自重
占總荷載的比例很小,作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋,每個都不一樣,加大施工難度。變截面梁的撓度也大于等截面梁。當然,大挑梁外露者除外。外露的大挑
梁,適當變截面感官效果好些。
14.現澆板一般應做成雙向板。其一,雙向板的支承邊多,抗震的穩定性好,垮了兩邊還有兩邊。單向板垮一邊板就下來了。二,雙向板經濟。從計算上講,例如四邊簡支支承的雙向板,其單向跨中彎距系數約1/27,兩邊簡支的單向板跨中彎距系數為1/8,二者比為2*1/27 / 1/8,約為60%。從構造上,雙向板的板厚為1/40~50,單向板為1/3~40,雙向
板薄,再著,即使是單向板,其非受力邊也得放構造筋。
15.梁墊:為了減小支座反力偏心對磚墻體產生的附加彎距,可做成內缺口梁墊。
16.一般認為,板的上筋直徑為8以上時,可防止施工時踩彎,而現場經驗看,只有螺紋
12以上的才能保證。
17.現澆陽臺欄板,從施工條件來講,當布單排筋時,板厚應大于80,雙排筋時,應大于120。因振搗棒最小為30,布單排筋時,板厚如為60,雙向鋼筋直徑如為8+6,則鋼筋
兩邊僅剩23,無法振搗。
18.當某一房間采用雙向井字次梁時,板應考慮整體彎距。即,井字次梁分隔成的4個角上的小板塊,負筋應考慮按房間開間進深尺寸截斷,而不是僅僅按本小板格截斷。即次
梁僅認為是大板的加勁肋。
19.當建筑大多數房間較小,而僅一兩處房間較大時,如按大房間確定基礎板厚會造成浪費,而按小房間確定則造成配筋困難,當承載力能滿足要求時,可在大房間中部墊聚苯卸
載,按小房間確定基礎板厚。
20.挑梁端部的撓度并不完全取決于本身的變形,其支座內垮的影響很可能超過挑梁本身的變形。
TOP
第三篇:結構設計總結
設計總結,希望對大家有幫助
從我的工作總結中節選。
工程項目的各個環節是相互依存的。
從事工程項目中任何一個環節的工作都需要對其他環節有所了解。對于設計環節的人員而言,這是形成良好的設計習慣所必備的:
從各個不同的角度去審視自己的設計--甚至超出工程范疇之外,包括前期市場調研和產品定位,包括后期制造和調試,包括回訪,包括成本控制,也包括設計本身。
以上這些應該形成一套針對設計人員自身的逐步完善的設計準則:
要把握各種基本情況--包括加工裝配調試過程、工作流程以及緊急狀態等;
要盡可能多的掌握突發情況--老式卷眼打捆機在急停時極其危險的“甩帶”就是由于缺乏對緊急狀態下的過程控制造成的。一個設計要經過安全、功能、人機和成本等不同角度的考證以盡量減少在后期的負面影響或加大正面影響。
比如,設計階段考慮欠充分會在調試階段造成難點或者至少是不方便,這些難點的解決成本要遠高于在設計時避免它們,而如果難點得不到解決流入下一環節則會造成更大的影響。
具體的實例是,對于一個一般的設備調試人員需要人工開孔上百個用來配管布線,這還不包括其他的工作比如焊接等。這是一項強度大、效率低的工作,而大部分工作內容只要在設計時輸入就可以在加工階段完成,人工開孔只用作臨時的修改。結果就是在設計階段節省了幾個小時的時間,在后續環節卻要多支出多幾倍的時間,而且提高了勞動強度。
設計意圖傳遞的過程中,在圖紙語言表達清楚的前提下增加輔助理解的元素。比如“關鍵尺寸再現”在國標中的缺失,這種“再現”對于理解圖紙有很大的幫助。
第四篇:結構設計大賽總結2014
“中興通”杯遼寧省普通高等學校本科大學生結構設計競賽
結構設計競賽作為我省傳統的大學生創新創業競賽項目之一,很好地將課堂理論知識與實際工程緊密結合起來,既是對大學生創新精神和實踐能力的展示,也是引導和帶動人才培養模式改革、創新教育教學方法的有效途徑,對于培養學生勇于探索的創新精神和解決問題的實踐能力具有非常重要的意義。6月7日,我校石油天然氣工程學院土木工程專業首次參加了由遼寧省教育廳、遼寧省財政廳共同主辦,大連交通大學承辦的2014年“中興通”杯遼寧省普通高等學校本科大學生結構設計競賽。由于是首次參賽結構類設計競賽,我校師生主要以向其它院校學習的心態進行參賽,雖然我們沒有取得滿意的成績,但確取得了很多寶貴的經驗。在參加正式比賽之前我校進行了認真的準備,提前在網站在進行宣傳(見圖1),參賽作品選拔賽及最終參賽作品(見圖2),此次共2個隊伍參加全省比賽,具體見表1。
表1 獲獎隊伍基本情況
序號 1
該項賽事由前期宣傳、選拔賽組織、網上申報等工作均有石油天然氣工程學院
總體負責,執行負責完成,涉及花銷情況見表2。
表2 經費使用情況
序號 1 2 3 4 合計
名稱 住宿費
火車票 材料、制作費 圖書資料費
出租車費(含沈撫快客)
數量 5(折合日)10(5人往返)2 22(張)
單價 —— —— —— —— ——
總價 1758 1013 693 42.5 412 3918.5 作品名稱 挑戰者
指導教師
參賽學生
獲獎級別 優秀獎
圖1 競賽快訊
圖2 結構設計競賽模型制作現場及最終參賽模型
第五篇:結構設計技術總結
結構設計技術總結
一、拿到作業圖不要盲目建模計算。先進行全面分析,與建筑設 計人員進行勾通,充分了解工程的各種情況(功能、選型等)。
二、建模計算前的前處理要做好。比方荷載的計算要準確,不能估計。要完全根據建筑做法或使用要求來輸入。
三、在進行結構建模的時候,要了解每個參數的意義,不要盲目修改參數,修改時要有依據。
四、在計算中,要充分考慮在滿足技術條件下的經濟性。不能隨意加大配筋量或加大構件的截面。這一點要作為我們的設計理念之一來重視。
五、梁、柱、板等電算結束后要進行大量的調整和修改,這都要有依據可循(可根據驗算簡圖等資料)。具體有以下集中修改或注意事項:
a、梁:
1、梁的標高(是否確定梁底標高及梁上翻等問題)
2、梁的支座負筋不能太疏,要人為加密。
3、梁的跨數要核對。
4、盡量減少鋼筋的種類和級差(≤2級)
5、有雨蓬等外挑構件處的梁要加強(可以將此處的箍筋加密、設置抗扭鋼筋等措施)
6、鋼筋在梁中的放置必須滿足凈距要求,特別是梁上部鋼筋的凈距(≥1.5d或30mm)
7、碰到電算結果的井字梁(有主次關系)處,要分清主次關系,在主要梁支座處標出支座筋
8、擱在邊梁上的連梁等,在靠邊梁處的支座筋不宜過大,宜減小,從而減少對邊梁的扭矩
9、有主次梁關系,從梁截面上也有區別,次梁適當放小。
b、柱:
1、滿足軸壓比要求(≤0.9)
2、大跨度的廠房等,柱子截面宜選用長方柱。
3、構造柱的設置(細查規范《建筑抗震設計規范》P72)
c、板:
1、負筋不宜選用過細的鋼筋,可以用較大直徑的鋼筋代替,可避免施工時被踩下;較大直徑 鋼筋不宜過疏,否則受力不力或容易開裂。
2、在結構平面圖中須注明標高及板剖面圖。
3、屋面板的鋼筋須全部拉通。
4、板配筋要表達清楚,不能讓施工人員猜測。
5、在結構平面圖中,注明雨蓬、陽臺、檐口等位置及尺寸,并畫出大樣。d、基礎:
1、不能將深基礎與淺基礎混用。
2、基礎荷載計算時,千萬別漏算荷載(包括底層墻體荷載重量等)
3、基礎(包括地梁、承臺等)的標高要滿足上部管線的通過,一般其上預留300mm。