塔吊设计方案.docx

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塔吊设计方案

西南交通大学第九届结构设计大赛

塔吊承载设计方案

作品名称塔吊哥

所属院系土木工程系

专业班级道路桥梁与渡河工程1班

学生姓名张念强学号20137348

学生姓名阙文杰学号20137371

学生姓名王庆学号20137369

2013年11月26日

目录

一摘要

二设计说明书

1方案构思

1.1结构选型

1.2特色结构设计

1.3制作经验

1.4感想

三方案图

1结构设计图

2主要构件实型图

摘要

根据竞赛规则要求，我们从模型的用材特性、加载形式和做工方便程度等方面出发，采用竹皮，502胶水这2种材料制作成柱——框架结构体系。

绘制了模型的结构图、结构整体布置图、节点详图。

从结构的整体着眼，设计中充分利用了不同结构的稳定性；考虑到比赛中模型的加载形式，即两侧分别加载的竖向荷载，我们在计算过程中假定材质连续均匀，杆与杆的连接完全，再加上受力分析，得出整个结构的内力及变形图，并对结构杆件进行强度及稳定性估算。

同时，对模型进行了加载实验。

通过计算和加载实验，确认该模型能满足强度、刚度及稳定性的要求。

一、设计说明书

1、方案构思

首先结构形态具有合理的受力特性即理性逻辑，其次在于结构形态具有明确的几何特征即形态逻辑。

如果能够做到这两方面的完美结合，不仅能使机械结构表现出优美的形态，而且还能达到最为经济的效果。

某著名建筑师曾说过：

只有一个造型是最好的，那就是能清楚表现出经济原理的造型。

所以我们这次结构的选择均是从塔吊结构的受力特点出发去寻找最合理的形式。

1.1结构选型

在结构设计中应该合理布置结构构件，使材料发挥最大受力性能。

主要构件受力直接，荷载传递路径明确。

我们讨论决定利用空间柱——框架结构体系，充分考虑竹皮杆柱的抗拉压性能强、抗弯性能弱的特性，结构利用四根主杆三根角形杆作为主要结构构件，支撑竖向重力荷载和侧向水平荷载。

在各侧立面上用拉条斜上支撑。

这样使得七根主杆外的所有杆件交错连接固定同时受力。

在无任何多余装饰元素下，外露拉条杆的交错布置，体现现代建筑简洁、明快的风格，蕴涵一种结构与建筑相结合的“建构美”。

1.2特色结构设计

为使模型具有较轻质量并充分考虑能承受较大拉力，我们使水平方向杆件组成三棱锥结构，一个截面呈现等边三角形，另一头三根杆件交汇为一个受力点，两根水平横杆利用拉条索斜拉至竖直杆件之上，三根杆件呈现斜上翘式，减少或抵消因受拉力而产生的横杆下弯趋势。

并且受力横杆采用加大加宽结构设计，使其在承受荷载的时候，模型抗倾覆能力加强，增强结构在自身稳定性。

1.3制作经验

经过我们的制作尝试，我们得出了如下经验：

胶合的时候最好用工具对粘贴面施加一定的压力，并且把最先粘好的一面竹皮固定于钢尺上，以便粘贴后续侧面和打磨工作的进行。

这样可以保证粘贴良好，外表也美观。

使用胶水的时候最好避免对胶水的揉搓，否则会影响模型整体美观。

制作过程我们发现，胶水干后会收缩变形，导致制作的构件变形，经研究发现可以采取以下两种方法来减少变形：

一是构件胶合面尽量设计为对称涂抹；二是在制作完成后用相应的工具进行保护。

1.4感想

通过这次塔吊模型结构设计，不仅使我们大一新生知识上得到加深和拓宽，还进一步经历了从尝试到有所收获的过程。

从最开始的茫然直至希望的出现，我们始终不停地探索和努力。

对于结构设计我们追求的目标是：

一切从实际出发，用最简单的构造做最稳定的结构，用最少的材料创造最大的可利用空间，用最少的工程量完成具有最实际利用价值的作品！

二、方案图

一结构设计图

整体

正面

左侧面右侧面

：

主要构件实型图

实形图（正视）

实形图（俯视）