第二届北京市大学生建筑结构设计竞赛参赛手册

首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学前 言合作，活泼首都大学生构造设计的创思维，为能培育出适应将来挑战的高素养工程设计者而做出努力。北京市大学生建筑构造设计竞赛的前身是北京高校建筑构造设计联赛，是在北京市教委、团市委支持下，由茅以升科技教育基金会、中国建设教育协会、北京土木建筑学会、北京市学生联合会主办，并由北京建筑大学和北京交通大学共同牵头，北京市其他开设有土木工程、建北京市大学生建筑构造设计竞赛是一项公益性的大学生科技活动，旨在培育大学生的科技创精神和实践力量，提高大学生科学素养，科研技能水平，促进北京高校大学生学术活动的开展，增加大学生间科技沟通，从而进一步提高本科生培育和教学质量。竞赛立足北京市，以土木工程构造设计为背景，每次赛事的主题依据实际需要而定，作品承受命题式。参赛高校以学校为单位向组委会提出参赛申请。竞赛组委会组织相关专家对参赛作品进展评审，评比出具有创性、科学性、合理性的优秀作品，对获奖团队予以表彰。充分发挥创精神及动手力量，利用课内学习、课外查阅资料、教师指导等方法去完成作品。对学生整体素养，综合运用专业学问的力量进展考验。竞赛邀请专业教师出题，结合现在正在招标的实际工程工程进展改编，使竞赛的题目更具专业性。在竞赛过程中，大赛组委会将秉承公正、公开、公正的原则，为大赛的顺当进展供给最有利的保障，确保各组能够发挥出应有的水平。的综合素养，促进建筑行业的进展，为祖国的将来建设供给优秀人才！北京市大学生建筑构造设计竞赛组委会关于北京市大学生建筑构造设计竞赛优胜单位--1--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学参与全国构造大赛的状况说明全国大学生构造设计竞赛是由国家教育部、住房和城乡建设部、中6810已通过全国高等学校土木工程专业教育评估的学校，每校1临时还没有通过土木工程专业教育评估学校的省、自治区，每地选派11〔区〕级竞赛的地区，可通1国大学生构造设计竞赛报名截止前，无法决出优胜组，但经与全国大学生构造设计竞赛秘书处〔浙江大学建筑工程学院〕联系，全国大学生构造1育评估学校的参赛队报名。未尽事宜由北京市大学生建筑构造设计竞赛组委会协商确定。特此说明北京市大学生建筑构造设计竞赛组委会--2--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学参赛方法及要求凡在校正式注册〔在职人员除外〕的高中生，专科生，本科生和争论生均可自由组队报名参与。申请参赛只能以小组形式，每位参赛者只允许参与一个团队，每个小组不超过61本队队员的组织等工作。竞赛期间不得任意换人，假设有特别状况需要变更参赛队员，必需向组委会申请，并获得批准；未经申请或申请未通过则随便更换人员者，按缺人竞赛处理。假设有参赛队员因特别缘由退出，则视为缺人竞赛。每个参赛队只能提交一份作品，必需由本组学生在规定时间内独立完成。参赛作品中一旦觉察有剽窃、抄袭、侵权或作品托付其他单位完成等弄虚作假现象，一经核实，将取消该组选手的参赛权利，并记入诚信档案，同时取消其下一年的参赛资格。全部参赛模型必需由选手自行制作完成，不得求助或雇用任何具有制作模型力量的单位或集体，一经觉察，将扣除该组选手在模型制作方面的全局部数。依据实际状况，参赛选手在制作模型过程当中需要有相应的重点阶段的照片证明，以便最终决赛的质疑安排。各参赛队必需在规定时间和地点参与竞赛活动，迟到或缺席者视为自动弃权。参赛作品的具体要求详见赛题。充本章程的权利。--3--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学参赛赛题A组赛题一、竞赛概况竞赛内容包括三个局部：模型设计，模型制作，模型测试〔一〕模型设计设计，并据此制作模型。〔二〕模型制作赛组委会供给的材料。〔三〕模型测试试验。二、材料和工具大赛将供给以下材料和工具，用于制作模型。不允许使用其他人供给的材料和工具，否则取消竞赛资格。轻木板粘着剂502砂纸直尺铅笔三、构造模型本次竞赛旨在设计并制作一个缩小版的输电塔，如图3.1所示。该模型要求以观。80mm×80mm700mm。150mm。全部构造的组成局部必需由轻木建成。构造构件的组成局部里不能有绳索。--4--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学100mm×100mm〔位于塔的四边夹紧基座。基座钳〔尺寸如图3.2〕可以容许塔基尺寸肯定范围的偏差。基座钳的位置在10mm，否则该模型将无参赛资格。1模型塔外形和尺寸2基座钳示意图四、测试程序全部模型将经过两道加载试验，其挨次为：静态水平加载试验和水平冲击加载试验。每个小组需在委员会的指导和帮助下进展荷载试验。在加载试验期间，每个小组有责任留神保护好模型，使模型在测试之前不至于损坏。只有那些成功通过静3.1〔一〕静态水平加载试验这是第一项加载试验程序，在此次试验中〔如图4.1，模型塔悬臂局部的尖端--5--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学试验。每个参赛小组必需先确定用哪一个悬臂局部来做试验。水平荷载一次10N，30ND1。3静态水平加载试验〔二〕动态水平冲击加载试验这是其次项加载试验程序，该项试验与静态水平加载试验类似〔如图4.210N100mm〔从剩下20N10最终分数。--6--北京建筑大学五、评分规章

首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学4动态水平冲击加载试验5加载装置、模型示意图〔一〕100A.10%〔10〕B.10%〔10〕C.5%〔5〕D.50%〔50〕E.25%〔25〕--7--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学〔二〕评分细则：计算书及设计图〔10分〕计算内容的完整性 共6分图文表达的清楚性、标准性 共4分构造、模型加工图〔含材料表。构造选型与制作质量〔10分〕构造合理性与创性 共6分模型制作美观性 共4分现场表现〔5分〕赛前陈述 共3分赛中辩论 共2分构造重量〔50分〕在全部成功完成竞赛的模型中，质量最轻者得50分，最重者得10分，其余队模型的重量分数S1

按下式计算：冯村沟地质剖面图冯村沟地质剖面图min

为重量最轻者的质量，单位g；Mmax

1

为所考察模型的质量。本项所得分数保存小数点后两位。构造刚度〔25分〕25分，最大者得5分，其余各队模型的刚度分数S2

按下式计算：D DS max2 D D

1 205max min1

max

为全部模型中的最大水平位移，Dmin

为全部模型中的最小水平位移，单位mm；本项所得分数保存小数点后两位。以上A-E各项得分相加，分数最高者优胜。--8--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学关于A组赛题的第一次补充说明为试验失败；测试过程由学生自己加载；关于图和文字对应关系问题：19“如图1”改成“如图11“如图2”改成“如图23“如图，改成“如图4”25“如图，改成“如图3”37“如图“如图4”12行，两处“截面为”均改为“截面轴线尺寸”16“延长杆”后增加“加载点距构造对称轴的距离为m，预”19m的间隙”必需为正方形，否则视为不符合要求；.23m”21“使模型在测试之前不至于损时造成损坏，则认定试验失败；33

提示：如在向试验台上锚固31“先确”改成“先抽签确”38“试验完毕后”增加“将加载方向旋转0”--9--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学5S1的计算公式，由于软件问题，局部高校下载的文件在打印时会变成图片，原公式为：S MM

max

M1 40101max

Mmin--10--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学关于A组赛题的其次次补充说明9月1日〔周六〕为开放日，各参赛小组可以到北京建筑大学〔西城校区〕构造9:00—17:00。因锚固装置较为简单，建议各参赛小组在开放日均能来北京建筑大学进展试安摩。式审查。模型将依据从重到轻统一编号，挨次加载。竞赛当天设置两个加载台，分别为1号台和2号台，1号台进展编号为奇数的模型的加载，2号台进展编号为偶数的模型的加载，两台加载轮次进展。载台上拆装。--11--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学动静载加载点均由抽签打算，动载加载方向为左拉。及加载三个阶段。台下安装模型：小组成员将模型固定于锚固装置；台上安装模型：抽签静载加载端，将固定装置及模型锚固在加载台上；模型讲解及加载：进展静载测试，抽签动载加载端，动载测试。1011竞赛过程中每小组最多有两名成员上台操作和讲解。20业、班级、姓名等的相关标记。30mm为宜，以便挂住位移计挂钩和加载绳挂钩，担当，不得要求重加载。m×m间隙的必需为正方形，现改为间隙大于mm，不再要求必需为正方形。赛题进展解释，敬请谅解。北京市大学生建筑构造设计竞赛组委会北京建筑大学2012817--12--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学B〔构造方向〕一、题目二、设计作品要求〔一〕建筑设计内容1、设计根本原则--13--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学。11总平面图造价，做到经济合理。2、拟定设计的背景资料场地条件及要求两层长途汽车客运站位于北京市，客运站为二级，总平面图1。要求在场地内合理组织广场人、车流线，确定机动车进、出站口的位置。建筑设计要求站大厅可做二层通高，要求通高局部最小跨度24m。一、二层主要功能关系要求见2～3。3、绘制建筑方案图包括总平面图、各层平面图、主要立面图、剖面图等。4、绘制效果图依据拟定的设计背景资料，制作效果图。〔二〕构造设计内容1、构造形式〔网架、桁架、刚架、索及其它轻型钢构造的形式，但要求易于施工、经济性好。出站到达站台出站到达站台--14--务筑大学职工餐厅厨房售票商店首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学图2一层主要功能关系图发车站台发车站台内部站务用房对外效劳站务用房检票母婴候车候车大厅安检图3 二层主要功能关系图2、编写设计说明计算书完成一份思路清楚、表达准确、内容完整的计算书：包括构造的荷载推导、计〔书中应包括支撑的设置状况。3、构造设计计算要求用构造设计软件建模，进展构造分析，设计计算应符合设计标准要求。4、绘制构造设计方案图要求绘制构造设计方案图纸，以展现构造设计概念和主要构件的构造布置等。5、经济分析对空间构造用钢量进展分析，以到达设计经济合理的目的。--15--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学〔三〕模型制作〔1:100～1:400〕各组可自行选择，可用木、竹、渔线、图钉、玻璃膜等材料制作。三、作品要求作品应力求功能明确，有创意性，贴近生活，构造合理，制作精巧。〔一〕每个参赛队仅能提交一份作品。〔二〕完整的作品包括以下局部：1、建筑设计内容、构造设计内容、建筑构造模型4、总体造价分析作品由参赛队命名，名称要求安康向上，特点突出。四、评比标准此次大赛的评比，主要从建筑设计、构造设计、建筑构造模型以及总体造价分10030%、50%、15%、5%。〔一〕建筑设计内容〔30〕丰富性。反映构造规律与形体间的规律关系，材料特性的进展状况。构造规律与形体间的规律关系并说明材料特性的进展状况。系并说明材料特性的进展状况。、建筑方案图、效果图〔20〕--16--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学计的特点。为完整。效果图透视较为准确、配景得当，根本能反映出设计的特点。出设计的特点。〔二〕构造设计内容〔50〕1、设计说明计算书和构造设计〔40〕包括作品的背景资料、使用功能、建筑面积、承受材料、关键技术问题、参考资料21～25分能依据要求完成，设计有肯定的创性，对设计的总体描述欠妥，等，能遵守标准和标准，有肯定的设计思想，但不能很好地表达作品的优点。2、构造设计方案图〔10〕9～10分 构造设计方案图完整，能够充分表达构造设计思想，图纸内容准确。6～8分 案图较为完整，能够表达构造设计思想，图纸内容较为准确。0～5分 案图不完整不能清楚表达构造设计思想图面内容错误较多。〔三〕建筑构造模型〔15〕--17--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学8～15分 很好地表达作品的设计理念并且制作精巧比例准确具备较高的艺术赏识价值。0～7分 好地表达作品的设计理念制作略显粗糙比例不够准确，艺术赏识价值较低。〔四〕造价〔5〕经济社会的要求的程度，酌情给分。B〔桥梁方向〕一、题目二、设计资料：〔一〕工程概况60～80〔古城大街～六--18--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学工程终点工程起点80m，六环路西侧路～60m工程终点工程起点图1长安街西延路网规划图全线桥梁工程主要分为四局部，即跨越永定河的永定河特大桥；跨越现况六环〔与华121--19--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学图2 桥梁工程规划平面位置图现况砂石坑呈南北走向，长约6300m，深约15～40m。规划砂石坑处为秀水湖和规划冯村沟。规划冯村沟自现况砂石坑〔规划为秀水湖〕流出后向东流经西六环路，再沿现况莲石路北侧向东汇入永定河，长安街西延上跨规划冯村沟55m20m。1.5依据《门头沟城冯村沟治理工程规划》〔北京市门头沟区水务局、北京市城市规划设计争论院，200910〕，该砂石坑的功能为排洪、雨洪利用和景观绿地以及超标洪水蓄洪区，在满足冯村沟的河道用地和高程根底上，进展绿化美化，雨洪利用，恢复生态和环境，在非排洪区结合公园建设治理；10至西六环西侧冯村沟在现状砂石坑〔称为秀水湖〕内，流出后向东流经西六环路，再由莲石路北侧向东汇入永定河。规划河道断面承受浆砌石全砌筑梯形断面，河底2055--20--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学规划秀水湖起点为长安街西延，终点为西六环立交桥西侧，用地面积约80.5功能的景观湿地。区域，桥型亦应与远期总体规划协调。门城城的特色。〔二〕地质条件1、自然地理391166338km238.6%10072km261.4%。87.1km2。北京的西、北和东北，群山围绕，东南是缓缓向渤海倾斜的大平原。北京平原20～60m，1000～1500m，与河北交界的东灵山海拔北部是燕山山脉的军都山，两山在南口关沟相交，形成一个向动念开放的半圆形大山弯，称之为“北京弯”，它所围绕的小平原即为北京小平原。2、气候条件〔北京地区属于暖温带半潮湿半干旱大陆性季风气候区。春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季严寒枯燥，四季清楚，日1862700间。726℃左右。1-4～-5℃。550～650mm1406mm〔1959〕，最小降水量为168.5mm〔1891年〕，8积水成涝。多年平均水面蒸发量为1843.8mm。冬季地面下有60～80cm的冻土层。--21--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学3、河流水文北京境内共有大小河流200余条，分属于海河流域的永定河、潮白河、温榆河永定河水系发源于内蒙古、山西外，其余3个水系均发源于河北省。本线路地表水系属于西部永定河大桥。4、地形、地貌及地物概述64.98～87.31m。拟建桥梁场地内分布有树木和现状房屋。5、第四系成因及特点北京市区位于华北大平原的西北缘，西、北及东北面三面环山，东、南及东南面为宽阔的平原区，称之为“北京平原”。拟建工程场区位于该平原内的南部。第四纪以来由于受到构造运动的影响，山区不断抬升，平原猛烈下降，并承受了巨厚的第四纪古河流沉积物。在北京平原区的不同区域，由于受断裂活动的影响和古地理环境的限制，第四纪沉积物的厚度有明显的差异。在北京市区，第四纪沉积地层的厚度由西向东渐渐增大，岩相分布有山地向平原具有明显过渡的特征，即市区向东过渡为冲洪积扇的中部和中下部，第四纪地层为粘性土、粉土与砂土、卵砾石交互沉积层。6、构造地质陷盆地。断裂分布多集中成带。成庄至立垡村，全场26.2km，其总长走向北西3200，倾向SW，倾角850，活动性质为正断层，最晚活动时代为早、中更世。7、地层土质条件--22--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学60m类，依据岩性组成、构造、工程性质进一步划分为5个大层及亚层〔参见图2“冯村沟工程地质剖面”〕，分述如下：冯村沟地质剖面图图3 工程地质剖面人工积存层〔第1大层〕〔位于现状砂石坑地步处的厚度为6.60m〕，主要为房渣土①层，碎石填土、卵石填土①1①2第四纪沉积层〔第6～9层〕层；卵石⑧层；卵石⑨层。52.00m〕，98、浅土层的腐蚀性初步评价钢筋的腐蚀性等级均为微腐蚀性。9、场区地下水分布条件〔本次钻探均承受泥浆护臂钻进〕的限制，于钻孔内无法实测到地下水。60.00m10、历年高水位调查--23--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学19589.00m11、地下水水质的腐蚀性初步评价的腐蚀性等级为弱腐蚀性。〔三〕设计标准：1、桥梁机动车道荷载标准：城-A-I2、桥梁设计基准期：1003、大路桥涵设计安全等级：一级。4、道路性质：主线为城市快速路，设计车速为80公里/小时。5、桥面施工及使用阶段按非线性温度梯度荷载进展计算，升温 t1:14℃，降温t1：-7℃，t2：-2.75℃。桥梁体系升温25℃，降温-25℃。65mm。7、地震根本烈度：该拟建场地抗震设防烈度为Ⅶ度，地震惊峰值根本加速度0.10g。8、桥梁坡度1％，设置肯定范围竖曲线。三、作品设计要求〔一〕建筑设计内容1、编写建筑设计说明书〔栏杆、照明等〕要兼具美观与有用性。四周环境的协调性。2、绘制建筑方案图包括方案总平面图〔包括四周环境、桥梁平面图、立面图、剖面图。--24--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学3、绘制效果图依据题目拟定的设计资料，制作效果图。效果图需要突出桥梁的设计。〔二〕构造设计内容1、桥型要求桥型自选，依据经济、安全、美观、有用的原则综合考虑。2、确定桥梁构造形式〔包括：上部构造选型、桥梁根底选型，孔跨布置。3、确定桥梁上部构造的截面形式4、确定桥墩、台、根底类型5、选择建筑材料自行选择建筑材料，鼓舞承受型建筑材料。6、拟定构造主要尺寸7、进展荷载组合、内力计算8、进展构造设计力。9、编写设计说明计算书构造措施。10、绘制构造设计方案图数量表等。11、对工程进展简洁的经济分析〔三〕建筑构造模型四、作品要求〔一〕作品应力求有制造性，贴近实际，构造合理，制作精巧。〔二〕每个参赛队仅能提交一份作品。〔三〕完整的作品包括以下局部:--25--北京建筑大学首届北京市大学生建筑构造设计竞赛·北京建筑大学1、建筑设计内容2、构造设计内容3、建筑构造模型4、建筑模型总体造价分析作品由参赛队命名，名称要求安康向上，特点突出。五、评比标准此次大赛的评比，主要从建筑设计、构造设计、建筑构造模型以及建筑总体造价分析四方面进展考察。总分100分，各局部的权重分别为：30%、50%、15%、5%。〔一〕建筑设计内容〔总分30分〕1、建筑设计说明书〔总分值20分〕布局合理，并能突出材料使用特性。与四周环境协调。空间组织和立面造型一般，构造与功能布局一般，不能突出材料处理方式的丰富性。0～8分 或不能依据要求写出明书但能说明承受此桥型设计的优点，方案中有缺陷或较明显错误，与四周环境不能充分协调，空间组织和立面造型存在较大缺陷，构造与功能布局设计不当，材料处理方式不够丰富。、建筑