建筑结构模型设计说明书Word格式文档下载.docx
《建筑结构模型设计说明书Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑结构模型设计说明书Word格式文档下载.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
2.1结构整体布置图（尺寸详见图1-2）
正立面图侧立面图
图1-1结构整体布置图
3．结构计算书
包括结构的强度和刚度计算，完全采用SAP2000进行定义荷载工况，
通过理论计算来更加准确的说明我们的结构合理性，从以下几个方面进行说明
3.1结构计算模型
正立面图侧立面图
图1-2计算模型
3.2杆件编号
为了便于应用SAP2000软件对结构进行分析计算和数据分析，我们对结构的杆件进行了编号。
各杆件的具体位置如（图1-3）所示。
图1-3
节点编号如（图1-4）所示
图1-4
3.3结构计算假定和各个物理参数
3.3.1计算假定
（1）楼板不参与受力计算，基础挡土墙板仅作为安全储备而用不参与计算。
（2）综合考虑蒙皮效应。
（3）梁，柱和支撑的连接点，由于采取了加强措施，所以应该视为刚性连接。
（4）本结构要受侧向荷载的作用，故计算时候梁和柱以及支撑均采用空间截面是圆柱型单元
（5）计算时所有的荷载均等效为作用在节点上面的集中荷载。
（6）因为下部不能移动，但是可以有一定的转角，因此支座可以视为铰接。
3.3.2杆件截面尺寸
（1）柱采用圆柱形，截面外半径为12.5mm，内半径是7.5mm
（2）梁采用圆柱形，截面外半径为10mm，内半径是7mm
（3）支撑采用圆柱形，截面外半径为10mm，内半径是7mm
3.3.3纸的力学性能
纸是一种常见的材料，我们在网上查找到纸的相关性质，得到了表格1-1，表格2-2所示，由于纸弹性模量数据离散型性较大，于是我们取平均值作为弹性模量的标准值。
弹性模量（单位：
Mpa）表1-1
纸的层数
弹性模量
平均值
1
1138
1459
2
1149
3
1593
4
1956
材料的极限应力表1-2
名称类型
层厚（mm）/股数
拉应力（N/
）/N
压应力（N/
）
230克白卡纸
0.3
22.2
7.0
蜡线
600
3.4各种静荷载工况下结构的强度和刚度计算
3.4.1结构计算简化
假设竖向荷载平均作用在顶部的9个节点上面，平均每一个节点大小是9N，同时将水平荷载平均作用在结构顶部的侧面两个节点上面。
3.4.2结构强度计算
3.4.2.1杆件内力
用SAP2000软件计算出各种荷载工况作用下结构杆件的轴力，如表1-3和轴力图如下所示。
各种荷载工况下杆件的轴力（N）表1-3
杆件编号
荷载工况
80N竖向荷载+50N水平荷载
80N竖向荷载+70N水平荷载
80N竖向荷载+80N水平荷载
0.06777
0.09505
0.11
-0.01533
-0.02148
-0.02455
-1.14
-1.13
-1.12
5
-12.68
-17.75
-20.28
6
-12.97
-18.1
-20.66
7
-98.39
-127.39
-162.68
8
88.34
101.22
146.06
9
13.81
24.18
29.36
10
-37.9
-48.22
-53.38
11
12
0.04418
0.06149
0.07014
13
0.03773
0.0545
0.06289
14
0.78
1.09
1.24
15
1.08
1.43
1.6
16
-2.04
-2.48
-2.71
17
-0.05652
-0.07777
-0.08839
18
0.49
0.68
19
-0.17
-0.28
-0.33
20
-35.2
-44.42
-49.03
21
0
0
22
23
-0.04301
-0.06059
-0.06939
24
-0.0504
-0.06873
-0.0779
25
-0.74
-1.06
-1.22
26
-0.73
-1.34
27
0.06321
0.46
0.66
28
0.04449
0.06304
0.07231
29
-0.43
-0.61
-0.69
30
0.4
0.61
0.71
31
11.04
20.24
24.85
32
-99.25
-128.02
-159.31
33
89.04
102.03
147.39
34
35
-0.11
-0.16
-0.18
36
0.04515
0.06344
0.07258
37
-1.28
-1.33
-1.35
38
-13.24
-18.54
-21.19
39
-12.92
-18.03
-20.58
40
41
42
-0.87
-0.95
-0.99
43
-1.73
-1.72
-1.71
44
图1-4图1-5图1-6
（1）工况1:
80竖向荷载+50N水平荷载
从表1-3和图1-4可以看出最大拉力是8号和33号杆件，其拉力大小分别是88.34N和89.04N。
而最大轴力是7号和32号杆件，其大小分别是98.39N和99.25N。
均小于纸和线的极限应力，故是安全的。
（2）工况2:
80竖向荷载+70N水平荷载
从表1-3和图1-5可以看出最大拉力是8号和33号杆件，其拉力大小分别是101.22N和102.03N。
而最大轴力是7号和32号杆件，其大小分别是127.39N和128.02N。
（3）工况3:
80竖向荷载+80N水平荷载
从表1-3和图1-6可以看出最大拉力是8号和33号杆件，其拉力大小分别是146.06N和147.39N。
而最大轴力是7号和32号杆件，其大小分别是162.68N和159.31N。
由表1-3和所有的轴力图易分析得出，模型的横梁和支撑受力都很小，柱受力较大，因最大处在柱的下部，因此要加强柱子下部。
3.4.3结构刚度计算
我们分析得到模型在水平方向位移是主要的控制位移，图1-7，图1-8，图1-9和表1-4。
各种荷载工况下节点的位移（mm）表1-4
节点号数
3.05
4.28
4.9
6.39
10.8
13.07
19.33
23.08
27.96
27.42
38.44
43.95
25.64
29.98
33.25
图1-7图1-8图1-9
由以上分析位移我们知道最大的侧向位移是43.95mm，完全可能倾倒，但是在弹性模量以及节点处理和粘接的过程中，包括在杆件中加入蜡线过程中，我们进行了预制。
所以位移有一定的安全范围，故在超出较小的范围里能够稳住，结构还是安全的，
3.5冲击荷载下结构的强度
3.5.1等效的计算
由于SAP2000软件的局限性，不能够指定冲击荷载工况，所以我们必须将冲击荷载转化为静荷载。
我们在图书馆查找相关结构动力学书籍以后，知道冲击荷载的放大系数范围在1.7—2.0，为保守起见，所以我们取得放大系数是
，如当冲击荷载是40N的时候就是等效于80N的侧向静荷载。
即：
因此，40N的冲击荷载等效于是80N的侧向静荷载，于是杆件的轴力大小和位移数据与前面（80N竖向荷载+80N水平荷载）一样，所以我们知道40N的冲击荷载结构是安全的。
4．结构补充说明
（1）在圆型柱，梁，支撑中都通入两股蜡线，并连接为一个整体。
制成预应力杆件结构，不仅具有预应力的作用，还能提高结构整体性，和抵抗拉力的作用。
（2）在基础的侧面我们增加两个挡板。
因为在基础上面将掩埋200mm厚的铁砂。
为了提高结构的稳定性和抗倾斜力，必须充分利用铁砂的自重，以及增大结构与铁砂的摩擦力，所以我们采用了两个挡板加在基础侧面。
升级会员 