纸凳子结构设计理论方案

1、纸凳子模型结构设计理论方案作品名称我的结构，我做主参赛院系建筑与工程学院参赛队员 尚方方、 司建羊 、 吕正浩专业名称建筑工程、建筑工程、建筑工程指导教师朱忆鲁竞赛组织委员会二。一二年【摘 要】依据“辽宁工程技术大学第四届大学生结构设计竞赛”竞 赛要求，在充分利用纸、线、胶的力学性能的基础上，以结构重量最 轻，跨中静荷载承载力最大为结构设计目标， 设计制作了符合竞赛要 求的结构模型一一“我的结构，我做主”。通过结构设计、理论分析、 模型设计及试验分析等一系列过程，对“我的结构，我做主”结构方 案进行优化，并以此结构模型参加竞赛。1 .参赛依据2 .方案设计1.1 建筑构思1.2 结构诜型1.3

2、 结构图设计3.模型设计3.1 构件几何尺寸及数量3.2 模型制作工序1 .参赛依据本参赛方案是根据“辽宁工程技术大学第四届大学生结 构设计竞赛”组委会颁布的通知组织设计的。2 .方案设计2.1 建筑构思“我的建筑，我做主”是根据比赛要求而做成的。由于 制作的是板凳，在现有的板凳中寻找灵感，所以我们在主杆 上的要求比其他杆高，主要是增加了其厚度和直径，以便在 测量时不易被压倒。其次我们也考虑了结点的问题，比赛中 加重肯定会高，这样结点不一定能支持住重量，所以又在每 一面加了一个长杆和一个垂直的小杆，加上这两个杆也保证了整体结构的稳定性。同时，也分担了主杆的一部分力，使 结构更加坚固。2.2 结

3、构选型结构使用的主要材料是纸、线、胶，与以往每次竞赛的相同。因此，我们的设计计算假定纸、线力学性能指标分别 见表1和表2。表1 230克白卡纸弹性模量和极限应力名称种失层数层厚/mm弹性模量2/N , mm备注230克白卡纸10.31459受压计算时需考虑长细比对稳定的影响表2蜡线极限拉力股数123458极限力(N)48110168207225232充分利用纸、线的抗拉强度，防止整体和局部失稳是结构方案设计的由发点。模型结构受到固定荷载的作用，为了使杆件结构受到的弯矩最小，并充分利用纸、线的抗拉强度受力优势，方案采用上 部分承重，把力分散到各个斜杆件，使中间长杆基本不受作 用，再加上线的组合，

4、有效的防止受压杆件的失稳问题，增 加结构的整体受力性能，使整个结构的受力均匀和变形协调，提高压杆的欧拉临界力，增强其稳定性，更完美的保护 桥身。杆件的形状，根据受力特点而不同，上部受压的杆件受力大，采用圆筒的形状；下部主要受压的杆件采用等边三角形的形状。根据受力大小确定各杆件的直径和尺寸在结点处，杆件与杆件之间紧密对接，并用蜡线很好的 固定，确保结构的稳定性。3 .模型设计3.1 构件几何尺寸及数量构件下料的几何尺寸及数量见下表。构件几何尺寸及数量表位置内直径(mm)外直径(mm)展开面尺寸H x B(mmX mmi数量斜杆1216200X5154横杆68100X 1808纵杆1216900X1005小杆-30X1404纸的展开平面图卷成后的纸杆图3.2 模型制作工序(1) 模型下料；(2 )模型构件的制作(斜杆-节点块-横杆-纵杆-承重线)；(3 )纵横杆的连接，纵横杆与节点快的连接；(