第六屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽 設(shè)計(jì)方案

1、設(shè)計(jì)方案1命題背景吊腳樓是我國(guó)傳統(tǒng)山地民居中的典型形式。這種建筑依山就勢(shì)，因地制宜，在今天仍然具有極強(qiáng)的適應(yīng)性和頑強(qiáng)的生命力。這些建筑既是我中華民族久遠(yuǎn)歷史文化傳承的象征，也是我們的先輩們巧奪天工的聰明智慧和經(jīng)驗(yàn)技能的充分體現(xiàn)。重慶地區(qū)位于三峽庫(kù)區(qū)，舊式民居中吊腳樓建筑比比皆是。近年來(lái)的工程實(shí)踐和科學(xué)研究表明，這類建筑易于遭受到地震、大雨誘發(fā)泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害而發(fā)生破壞。自然災(zāi)害是這種建筑的天敵。相對(duì)于地震、火災(zāi)等災(zāi)害而言，重慶地區(qū)由于地形地貌特征的影響，出現(xiàn)泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的頻率更大。因此，如何提高吊腳樓建筑抵抗這些地質(zhì)災(zāi)害的能力，是工程師們應(yīng)該想方設(shè)法去解決的問(wèn)題。本次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)

2、賽以吊腳樓建筑抵抗泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害為題目，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程針對(duì)性。2賽題概述本次競(jìng)賽的題目考慮到可操作性，以質(zhì)量球模擬泥石流或山體滑坡，撞擊一個(gè)四層的吊腳樓框架結(jié)構(gòu)模型的一層樓面，如圖2.1所示。四層吊腳樓框架結(jié)構(gòu)模型由參賽各隊(duì)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)完成。模型各層樓面系統(tǒng)承受的豎向荷載由附加配重鋼板實(shí)現(xiàn)。主辦方提供器材將模型與加載裝置連接固定（加載臺(tái)座傾角均為），并提供統(tǒng)一的測(cè)量工具對(duì)模型的性能進(jìn)行測(cè)試。方案：樓總高1000mm,寬200mm，長(zhǎng)200mm，總占地面積40000平方毫米，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的是梁架結(jié)構(gòu)，運(yùn)用三角形支撐，十字梁做承受荷載的棚頂和樓地面，撞擊點(diǎn)采用*形抗撞結(jié)構(gòu)，并

3、應(yīng)用工字型制作支柱，這樣既輕便又抗撞擊，增加了美觀性。因?yàn)橹貞c地區(qū)位于三峽庫(kù)區(qū)，舊式民居中吊腳樓建筑比比皆是。這類建筑易于遭受到地震、大雨誘發(fā)泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害而發(fā)生破壞?？紤]到這些我們所設(shè)計(jì)的吊腳樓，必須有抗震，抗大雨誘發(fā)的泥石流，滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，怎樣才能用最節(jié)省的材料設(shè)計(jì)出最結(jié)實(shí)的吊腳樓呢？我們首先想到的是吊腳樓作為居住的場(chǎng)所，必須能承受住壓力，所以設(shè)計(jì)的時(shí)候特別采用三角形支撐結(jié)構(gòu)支撐上樓面，并且再設(shè)計(jì)過(guò)程中增加了三角形制成的穩(wěn)定性，在樓的支撐的下面增加了豎向支撐，并且更加穩(wěn)定了柱的抗壓能力，一舉兩得。上面的三層樓面全部設(shè)計(jì)的這種結(jié)構(gòu)在這種既輕便又有承受住荷載強(qiáng)度的支撐一直通過(guò)了我們的

4、方案。每層樓高200mm，按比例換算人正好能舒適的在里面生活，從而增加了實(shí)用性。節(jié)點(diǎn)部分設(shè)計(jì)：節(jié)點(diǎn)部分特意想了許多方案，最后采用嵌入式，這種方法有利有弊，但相比較而言這種的利大于弊，弊端是制作的時(shí)候很容易出錯(cuò)，但我們組內(nèi)有一個(gè)細(xì)心地*同學(xué)，心靈手巧的他完全能避免這個(gè)弊端，這種嵌入式的利在于它能充分利用材料，并且不需要額外增加加固的桿件，從而減輕了重量，這也是最重要的一點(diǎn)，我們組有一個(gè)力學(xué)學(xué)的很好的*同學(xué)，他會(huì)很認(rèn)真的計(jì)算出這種方法做出來(lái)的節(jié)點(diǎn)部分的結(jié)構(gòu)受力狀況，應(yīng)用多厚的材料能使這種嵌入式發(fā)揮最大的作用。撞擊部分設(shè)計(jì)：撞擊部分采用多向支撐分散力的結(jié)構(gòu)，在撞擊部位運(yùn)用上下各四條支撐斜梁，在上下的

5、部分分別把力卸到后面的柱上，因?yàn)樽矒舨课坏那皟筛值睦Ρ容^大，而后面的柱手的壓力比較大，這樣把前面的柱的力卸到后面的柱上，能使部分力相互成反作用力，從而增加了抗撞擊的能力。在遇到泥石流的情況下不至于扛不住以后源源不斷的壓力，用四根柱代替以往的兩根柱的受力，從而增加了實(shí)用性，更加的在抗擊災(zāi)害方面發(fā)揮更顯著的作用。主梁設(shè)計(jì)：全主梁均采用工字型結(jié)構(gòu)這樣既結(jié)實(shí)，又方便節(jié)點(diǎn)處的處理，在最重要的地方采用最好的方案處理，并使材料發(fā)揮最好的效果。工程造價(jià)方面：建設(shè)項(xiàng)目通常為一個(gè)綜合性工程，但這個(gè)吊腳樓卻是一個(gè)單項(xiàng)工程為一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目，在工程造價(jià)編制，工程項(xiàng)目管理，工程驗(yàn)收等方面具有一定的方便性。費(fèi)用定額：建安費(fèi)由直接費(fèi)用，間接費(fèi)用，利潤(rùn)，稅四部分組成，我要說(shuō)的是直接費(fèi)用，我們所設(shè)計(jì)的吊腳樓，安裝方便，能節(jié)約人工費(fèi)用，用料節(jié)省，能節(jié)約材料費(fèi)用，機(jī)械費(fèi)用，如果我們所涉及的吊腳樓能被采納大批量建造，也能節(jié)約機(jī)械費(fèi)用，這樣在工程預(yù)算的時(shí)候我們所設(shè)計(jì)的吊腳樓就具有很好的應(yīng)用和實(shí)用價(jià)值。在后期維修過(guò)程中，由于結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，維修費(fèi)用相對(duì)節(jié)省，更