竹皮制作参考手册

《竹皮制作参考手册》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、竹皮结构设计与制作参考手册学校：中国石油大学（华东）专业：土木工程系指导老师：杨文东编制人员：程玉珍王庆曹文邹翼邹鹏宇2016年4月13日前言为了快速提高参赛选手在大学生结构设计竞赛上的竞争力，由我校参加华东地区第十二届大学生结构设计竞赛的指导老师和比赛选手组成编写小组，编制了《竹皮结构设计与制作参考手册》。在编制过程中，总结了华东地区第十二届大学生结构设计竞赛的比赛经验及模型的制作技巧。本参考手册只是初步对杆件性能和模型制作技巧进行总结，还有大量的后续工作仍待今后的参赛选手和老师进行补充与修订。竞赛模型为木质双塔连体结构，采用竹皮材料制作，模型由主塔楼和连廊共同

2、组成，模型制作完成后，与木质底板固定，木质底板采用夹具固定于加载台上进行加载。图1为连体结构模型示意图。赛题具体要求见附录一。图1目录1材料与工具……………………………………………………………………21.1材料………………………………………………………………………21.2工具………………………………………………………………………32结构设计与制作准备…………………………………………………………42.1结构设计…………………………………………………………………42.2结构制作准备……………………………………………………………53制作工艺………………………………………

3、………………………………73.1杆件的结构形式…………………………………………………………73.2杆件制作法………………………………………………………………93.3模型的整体拼装………………………………………………………123.4模型结点的处理………………………………………………………144构件与结构的优化与创新……………………………………………………154.1构件的优化与创新……………………………………………………154.2模型的优化与创新……………………………………………………205模型实物与加载数据…………………………………………………………245.1模型加

4、载数据…………………………………………………………245.2模型的优化设想……………………………………………………….24附录第十二届结构设计大赛赛题…………………………………………2511材料与工具1.1材料1.1.1竹皮有如下三种规格：竹材规格款式1250x430x0.50mm本色侧压双层复压竹皮1250x430x0.35mm本色侧压双层复压竹皮1250x430x0.20mm本色侧压双层复压竹皮力学性能参考值：弹性模量1.0x10^4MPa,抗拉强度60Mpa，抗压强度20MPa，泊松比0.311.1.2502胶水（1）应选择好用的胶水。502胶水的质量参差不

5、齐，选择一种能瞬粘且粘性强的胶水对模型制作有很大的帮助。（2）502对铁制品的粘性不强，在制作杆件时，可在下方铺铁皮或其它铁制品，以防杆件与桌面粘接及桌子的损坏。21.2工具砂纸打磨杆件端部，获得所需要的杆件精确尺寸打磨结构节点处接触面以增加接触面积橡皮、直尺、铅笔在竹皮上绘制杆件平面设计图剪刀、美工刀切割修剪材料镊子用以夹持细小构件，防止胶水粘手橡胶手套防护双手（也可以用胶布缠绕指尖）32结构设计与制作准备2.1结构设计2.1.1制作前期知识准备在着手制作模型前应对题目有充分的了解，包括所使用材料的力学性能（如竹皮的抗拉强度优越），模型的加载方式及其分数算法（重

6、要）。2.1.2有限元软件受力模拟竖向1.965.43竖向荷载××荷载下位-6-71010下位移：移mm水平4.285.53荷载××下位-6-71010移：mm水平2.955.60力偶××下位-6-71010移：mm33模型体积：1876095.2mm模型体积：1475555.5mm通过力学常识建立较合理的结构模型。利用软件模拟加载对比，选出最优的结构形式。受力合理的结构能更好的承受荷载，在保证模型结构质量较小的情况下有较小的加载位移。这一步将决定结构的最终受力形态，至关重要。根据计算机模拟的结果，构思出最终的模型结构形式。如上图所示，模拟时将竹皮看做各向同性的弹

7、性材料，空心杆件改为实心杆件。故结构的位移同荷载成正比，对结构施加赛题要求的荷载，通过质量（即体积）及位移结果可看出后一个模型更优越。42.2制作准备2.2.1CAD3D建模辅助设计确定模型的结构形式后。可用CAD3D建模绘出其效果图，然后通过量取杆件的尺寸得出杆件平面设计图（对于异形杆件尤为重要），方便杆件的制作与安装。模型效果图5模型平面示意图63制作工艺3.1杆件的结构形式3.1.1杆件的结构形式（借鉴钢结构，未实测）了解各种杆件截面形式的优缺点，选择合适的截面形式。3.1.2本次模型的杆件结构形式本次模型选用内部加肋的杆件形式，杆件效果图及内部肋的图片如下

8、。杆件效果