紙質(zhì)桿件的抗彎能力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 考慮制作誤差等缺陷影響，取安全系數(shù)。各桿件的具體位置如圖8所示。因此，考慮到腹桿與上弦桿、腹桿與下弦桿之間節(jié)點(diǎn)的連接方面，為了便于節(jié)點(diǎn)處理，腹桿截面選為與上弦外包尺寸相等的方形截面（僅白卡紙層數(shù)不同）。如圖2所示。因此，結(jié)構(gòu)體系的桿件受力應(yīng)以桿件受拉和受壓為主。充分利用白卡紙抗拉性能好的優(yōu)點(diǎn)。方案二：傳力直接，但質(zhì)量大，不美觀。從圓形、方形、矩形截面中考慮，圓形的受壓性能優(yōu)于方形，方形優(yōu)于矩形。這樣，整個(gè)結(jié)構(gòu)能夠具有較大的橫向、縱向的穩(wěn)定性，使結(jié)構(gòu)不至因偏心導(dǎo)致整體的傾覆。表3 不同長(zhǎng)細(xì)比對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比λ1020304050607080穩(wěn)定系數(shù)1， 拉桿結(jié)構(gòu)的拉桿均為紙帶，計(jì)算承受最大軸力的53號(hào)桿件的承載力 滿足強(qiáng)度要求2， 懸臂桿件 懸臂的回轉(zhuǎn)半徑i===，桿件的計(jì)算長(zhǎng)度為360mm，= =，查表3由內(nèi)插法得懸臂在荷載作用下最大軸力= （壓）+= + = [] = 16MPa3,底柱桿件的回轉(zhuǎn)半徑 I = = = ，桿件的計(jì)算長(zhǎng)度為200mm， = = 50，查表3得底柱在荷載作用下最大軸力為 = （壓） = = [] = 13MPa滿足強(qiáng)度要求豎向荷載下結(jié)構(gòu)變形小， [f] = 40mm,滿足強(qiáng)度要求。（2） 局部損壞導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞由以上的受力分析可看出上弦桿壓應(yīng)力較大，最接近其極限壓應(yīng)力，故在無偏心以及制作誤差較小的情況下，上弦桿將最早達(dá)到屈服，從而引起結(jié)構(gòu)的破壞。 結(jié)構(gòu)剛度計(jì)算模型在豎向荷載作用下，產(chǎn)生相應(yīng)的位移，如圖12所示，為結(jié)構(gòu)主要節(jié)點(diǎn)位移變化情況,各節(jié)點(diǎn)具體位移值見附錄三。圖3 圓形截面桿件連接示意圖 結(jié)構(gòu)體系的選擇結(jié)構(gòu)體系的選擇主要從結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性出發(fā)?？晒┻x擇時(shí)常見截面有圓形截面、方形截面、矩形截面等。（3）結(jié)構(gòu)立面形式的選擇結(jié)構(gòu)最重要的功能，就是承受其生命全過程中可能出現(xiàn)的各種荷載。紙質(zhì)桿件的抗彎能力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)構(gòu)思構(gòu)思是設(shè)計(jì)的靈魂。模型最低加載荷載不能少于5kg，最大加載荷載不能大于20kg（不包含掛籃系統(tǒng)重量），且必須承載20s；模型豎向或橫向最大撓度不大于跨度的1/10。因此，構(gòu)件的截面形式的選擇應(yīng)從受壓性能最優(yōu)的截面形式開始考慮。因此，根據(jù)白卡紙抗拉性能較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，適當(dāng)減小下弦桿的截面面積，故將其選為高度小于寬度的矩形截面，也易于進(jìn)行節(jié)點(diǎn)處理。靜載工況下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析 結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖：圖9 軸力圖（N）圖10 剪力圖（N）圖11 彎矩圖（）通過內(nèi)力分析，可以看出，結(jié)構(gòu)各桿件軸力較均勻，但在節(jié)點(diǎn)處發(fā)生突變，因此應(yīng)在薄弱部位（如結(jié)構(gòu)突變、節(jié)點(diǎn)處）予以加強(qiáng)，對(duì)最不利位置進(jìn)行特殊處理，增加一定的剛度，防止破壞的發(fā)生。 破壞形式的估計(jì)對(duì)模型的特點(diǎn)及以上計(jì)算的受力分析，粗略估計(jì)該模型的破壞形式主要有以下兩種：（1） 偏心產(chǎn)生的整體傾覆 由于模型的主體結(jié)構(gòu)處于支座上方，重心較高，制作誤差及加載過程中的偏差致使模型存在偏心作用，從而使模型發(fā)生橫向的整體傾覆。1， 強(qiáng)度、穩(wěn)定條件控制的最大承重材料抗壓強(qiáng)度為= 7N/m，荷載作用下懸臂受壓桿件最不利，臨界應(yīng)力 = N/m，由此推出=20 x = 2， 剛度條件控制的最大承重20kg荷載下，最大撓度f = 。 模型設(shè)計(jì)圖紙 結(jié)構(gòu)作品效果圖效果圖1效果圖2圖4方案效果圖節(jié)點(diǎn)圖圖5 A節(jié)點(diǎn)處理示意圖圖6 B節(jié)點(diǎn)處理示意圖其他節(jié)點(diǎn)圖7 其他節(jié)點(diǎn)的處理 結(jié)構(gòu)構(gòu)思設(shè)計(jì)：全組三人 運(yùn)用草圖大師制圖：老盧 運(yùn)用力學(xué)求解器求解：葉總 承載能力驗(yàn)算：許工 122 計(jì)算書 計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖8所示。但是，考慮到模型制作
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