结构大赛竹制构件制作技巧.ppt

1、结构宣讲会 竹质结构,by 曾毅发 解洋 吴伟强,2,使用竹质材料是一种 趋势 ！,1.竹质材料制作时间短，可现场制作 2.竹质材料抗压抗拉强度大，可制作各种模型 3.题目形式多变，可以荷重，可加载动载，测量加速度 4.可以联系实际，模拟地震，风载，抗冲击（泥石流、洪水等）,第六届全国大学生结构设计竞赛,第一届广东省大学生结构设计竞赛赛题： 顶部集中质量模拟水塔结构抗震试验,广州大学第六届结构设计竞赛,顶层水平对称加载（模拟风载）的高层结构,采用的材料主要为 竹皮、502胶、热熔胶等,竹材均为复压竹皮，有三种规格： 厚度为0.55，0.35，0.20mm 竹材的延性较好，同时也有一定硬度,50

2、2胶水用作主体结构的粘结，腐蚀性较强，挥发较快,热熔胶用于加载物与模型的固定,如何做好一个结构？,1.研究题目 2.结构分析 3.施工制作 4.结构试验 5.优化结构,1.研究题目,符合规定,挖掘一切对增加分数有利的规则,要做到“符合题目要求”，就需要我们充分了解要求，准确把握比赛规则。只有“审”好了题，才能做到有的放矢，更好地指导模型设计与制作。,返回,2.结构分析,1）主体结构设计 按照题目要求，根据经验与可行性想出可行的主体结构 主体结构一般为桁架模型 框架+支撑+拉带 利用软件进行分析,SAP 2000,2）细节结构设计 细部设计 用什么柱形 用拉带还是斜撑 （拉带比杆件用料少，整体性

3、强，但计算麻烦） 节点怎么连接 3）画好设计图,等截面柱形,变截面柱形,3.施工制作（关键）,（1）杆件制作 （2）节点连接 （3）结构拼装,工欲善其事必先 利其器 ：,制图工具：钢制米尺（或丁字尺）、三角板、铅笔、橡皮等 剪裁工具：美工刀、剪刀等 工具：手套，砂纸，矬子 其他工具,制作演示视频,1 裁剪：注意顺逆纹 a.裁剪柱子时因为竹片长度相对较长，所以选择两刀把竹片裁出，第一刀先划痕，第二刀裁开。这样即防止了在裁竹片时尺子的滑移而且可以在划痕时进行尺子位置的校正。 b.裁剪斜撑时因为竹片较短，所以选择一刀切开，这样竹片割出的效果更平滑。 c.裁剪时要适当地控制刀子的倾斜度，把倾斜度降低不

4、仅可以更加流畅的割断竹片而且可以防止刀子滑移割伤手指。 2 打磨 ：用砂纸打磨，使其平整，大小相同，不然粘合时会发生变形 3 粘合 柱子的两种粘合形式 根据受力形式选择,（1）杆件制作,风车型,明确方向受力型,粘合时按受力布置肋的位置和肋的形式,方形肋,三角形肋,两种形式肋的混合,肋的作用是防止部分失稳，增强柱子的刚度和整体性,学结构的人都清楚节点的重要性，也知道为什么在框架结构中要保证节点强度大于梁柱强度。模型制作也不例外，构件受压还好一点。受拉的话经常会在节点处脱落。因此节点处理的问题是拼装结构首当其冲的，也是极为重要的。,（2）节点连接,节点的连接最常用的是L字结,既可连接，也可加强节点

5、,三角形柱的节点连接,圆柱的节点连接,（3）结构拼装,1 框架的拼装：柱子和梁的连接 2 斜撑的组装 3 拉带的布置 4 节点和主要受力部位的加强,结构模型做的成功与否，决定于两、柱构件能否保持原有笔直程度形成整体框架，组装后能否形成整体共同工作关系。,消除扭转的发散思维 常规做法是从结构上考虑。可以通过在非受力方向设置支撑以增加整个结构的抗扭能 力。将思维发散一下，还可以从构件上考虑，增大构件的几何尺寸，从而增强其抗扭能力 ，甚至可以达到不加斜撑的目的，从而减轻自重。,由于构件做的不规范，常会使结构发生变形，变形的结构在荷载下容易发生扭转，失稳等现象。,失稳侧倒,返回,4.结构试验,试验的目的： 1试验过程中了解破环方式和破坏的地方，针对模型加载时的破坏加以改进，重复试验 2清楚模型承重能力和极限 根据试验结果对结构进行改进： 1、加强破坏的位置（对杆件增加肋块数目，爆裂处卷一层竹皮，对节点则改善连接方式） 2、对于富余较多的位置则可以减弱（减少肋的数目） 多试验多分析总结才能使结构趋于合理破坏,节点破坏因节点过于复杂、相交的杆件端部外形 及截面处理不当、连接强度不够引起； 剪切破坏因对此破坏形态估计不足，构造处理不 当而导致； 失稳破坏因模型加工缺陷或压杆处理不当引起面 内或面外失稳。,返回,5.优化结构,没有人能只