木结构桁架设计的基本原则

木结构桁架设计的基本原则
木结构桁架设计的基本原则

木结构桁架设计的基本原则

1. 桁架的高跨比

桁架跨度中央的高度h与跨度l的比值称为高跨比。为保证桁架具有足够的刚度,按桁架的外形,分别规定木桁架、钢木桁架高跨比的最小限值如表6.3.1所示。

高跨比值已符合表6.3.1规定的桁架,不必再核算其挠度。

2. 桁架的预起拱度

为了消除桁架可见的挠度,不论木桁架或钢木桁架,皆应在制造时预

先向上起拱。起拱度通常取为桁架跨度的1/200。起拱时应保持桁架的高跨比不变,木桁架常在下弦接头处提高(图6.3.9),而钢木桁架则常在下弦节点处提高。

3. 桁架节间的划分

桁架节间的划分原则是:根据荷载、跨度及所用木材强度设计值的大小进行节间划分,在常用木材规格范围内,充分利用上弦的承载能力。因为在木桁架的总挠度中,大部分是由节点及接头处非弹性变形(制

造不紧密、干缩变形及横纹承压变形等)的累积造成的,若将节间划分过小,势必因节点增多而加大桁架的挠度,并使桁架的制造工作量加重。

对于无下弦荷载的钢木桁架,应尽量扩大下弦的节间长度,减少下弦

节点数,这样,不但可以减小挠度,而且方便施工,节约钢材。划分节间

时,还应注意不使斜杆与弦杆的夹角过小,以利构件的工作和制造。

4. 桁架的自重

桁架自重一般可按下列经验公式估算

式中gz一一桁架自重的标准值,按屋面水平投影面积计算(kN/m2); l一一桁架跨度(m)。

由于桁架自重在全部荷载中所占的比率很小,故当设计完毕后桁架的实际自重与按上式所估算的自重略有出入时,一般不必进行重算。为了简化计算,当仅有上弦荷载时,可认为桁架的自重完全作用在上弦节点处;当上、下弦均有荷载时,则认为自重按上、下弦各半分配。

5. 荷载组合

荷载组合应遵照现行《建筑结构荷载规范》第3.2.3及3.2.5条有关规定,当仅有恒荷载或恒荷载产生的内力超过全部荷载所产生的内力的80%时,应遵照表3.4.4注1规定。

求桁架杆件内力时,恒荷载(包括自重)按全跨分布。活荷载除按全跨分布外,尚应根据各种桁架的受力特点,分别按可能出现的不利分布情况进行组合。例如:三角形桁架在半跨活荷载(包括悬挂吊车)作用下(图6.3.10a),中间一对斜腹杆的内力不同,而下弦中央节点处的连接物必须按其水平分力差进行核算;梯形桁架在半跨活荷载作用下(图6.3.10b),中间腹杆内力可能变号;多边形桁架或弧形桁架可能在3/4跨及1/4跨(或2/3跨及1/3跨)活荷载的组合下(图6.3.10c、d),某些腹杆的内力达到其最大值。

屋面活荷载与雪荷载一般不会同时出现,故取二者之较大者与恒荷载

进行组合。

在一般桁架坡度小于30°的桁架设计中,对封闭房屋只有当设有天窗时,才需考虑风荷载的不利组合。

6. 内力计算

桁架的内力计算,可假定节点为铰接。将荷载集中于各个节点上,按节点荷载求得各杆件的轴向力。节间荷载对上弦杆所引起的弯矩,在选择杆件截面时再行考虑。

7. 压杆的计算长度

在结构平面内,弦杆及腹杆取节点中心间的距离。在结构平面外,上弦取锚固檩条间的距离;腹杆取节点中心间的距离。

8. 上弦的计算原则

(1)当檩条布置在节点处时,除按轴心受压杆件计算外,尚应验算在桁架支座偏心达到施工偏差限值时,此种偏心对上弦的不利影响。(2)当节点之间布置有檩条时,上弦因节间荷载而承受弯矩,应按压弯构件计算。

(3)上弦弯矩的计算:根据木桁架和钢木桁架的破坏试验测定,连续上弦的跨间弯矩值接近于按简支计算的弯矩,而在节点处存在较小的负弯矩。这是由于在桁架承受荷载后,作为连续上弦中间支座的节点随桁架的变形而产生相应的竖向位移,使其按连续梁作用产生的正弯矩和由于支座位移产生的负弯矩互相抵消之故。据此并考虑偏于安全,连续上弦的弯矩按下述要求计算。跨间弯矩:按简支梁计算;节点处支座弯矩设计值:

式中g和q一一上弦的均布恒载和活载(或雪载)设计值;

l一一杆件的计算长度。

9. 钢木桁架设计原则

(1)钢木桁架形式的选择

当上、下弦均有荷载时,应选用上、下弦节间一致的豪式桁架(图6.3.1a、d)。若仅上弦有荷载,则以选用下弦扩大节间的形式(图6.3.1b、c、e、f)为宜。因为减少下弦节点既能简化制造、减小桁架的变形,又可以节省钢材。

(2)钢材部分的设计要求

钢木桁架钢材部分的设计计算,可按第三、五章有关的规定进行;未作规定者,可参考现行《钢结构设计规范》计算。考虑一般工地的焊接条件,应尽量采用较易焊接的Q235钢材制作。

(3)钢下弦的选择

1)下弦可采用圆钢或型钢(一般用双角钢)。当荷载和跨度较小时,以选用圆钢为宜。因为型钢受最小截面的限制、不能充分利用其承载能力。当荷载和跨度较大,设有悬挂吊车或房屋的振动较大时,则应采用型钢。

2)圆钢下弦有单根和双根两柿。当荷载和跨度较小或不设吊顶时,宜用单根圆钢。因为单根圆钢的节点构造处理简单,同时可避免多根圆钢之间内力分配不均匀的现象,能充分利用钢材的承载能力。

(4) 钢下弦的构造要求

1)圆钢直径应控制在30mm以内,杆端有螺纹的圆钢拉杆,当直径大于22mm时,宜将杆端加粗(如焊接一段较粗的短圆钢),其螺纹应由车床加工。

2)圆钢下弦在拼装前必须调直,并须设有调整其长度的装置。一般可在支座节点处用双螺帽固定并进行调整,必要时,也可用花篮螺栓(拧紧器)来调整。为防止圆钢下弦过度下垂,当下弦节点间距大于250d(d 为圆钢直径)时,应对圆钢下弦适当加设吊杆,吊杆的间距按圆钢下弦的长细比不大于1000确定。

3)型钢下弦的长细比不宜大于350。

4)为防止圆钢下弦拉直伸长对墙体产生推力,不应采用下弦抬高的桁架形式(图6.3.11)。安装跨度较大的桁架时,应在桁架一端支座节点的钢垫板与柱顶钢板之间放设数根短圆钢,以允许其向外自由水平滚动,待屋面构件和瓦材安装完毕后,再将短圆钢与柱顶钢板焊牢。此时应注意检查支座反力作用点的位置与设计是否相符;必要时要作适当调整。

5)圆钢接长宜用对接焊或双帮条焊(图6.3.12a)。在接头的每一侧,帮条的长度一般应不小于4d (d为圆钢下弦的直径)。帮条的直径应不小于0.75d。不应采用搭接焊(图6.3.12b)或将圆钢单侧焊在节点板上(图6.3.12c),以免在圆钢和焊缝中产生附加应力。当采用闪光对焊时,焊接工艺和质量验收,应符合现行《钢筋焊接及验收规程》中的有关规定。

6)双圆钢和双角钢下弦的两肢之间,每隔一定距离要加焊缀条。

(5)节点设计原则

1)设计节点时除应使各杆件的轴线汇交于一点外,尚应防止形成局部偏心(图6.3.12d)而产生附加应力。

2)节点中的受力钢板和焊缝均应根据计算确定其尺寸。一般以选用6~10mm厚的钢板为宜。焊缝厚度不应大于钢板和型钢的厚度,且不大于6mm。

3)当钢板因受弯需要过大的厚度时,可采用加肋的办法来解决,或改用合适的型钢。这样就可以避免钢板型号过多。

4)应尽量使构造钢板与受力钢板相结合,以节约钢材。

(6)全部钢构件均应涂刷防锈漆,并定期检查,进行维护。在锈蚀比较严重的地区应特别注意加强维护工作。

结构设计的四项原则

结构设计的“四项基本原则” 刚柔相济,多道防线,抓大放小,打通关节 1、刚柔相济 合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。结构是刚多一点好,还是柔多一点好?刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢?这些问题历来都是专家们争论的焦点,现今的规范给出的也只是一些控制的指标,但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。最后,专家们达成难以准确言传的共识:刚柔相济乃是设计者的追求。道也许都是相通的。 想想看,人应该是刚多一点好还是柔多一点好呢?思考的哲人们对此各抒已见,力求给出处世的灵丹妙方。总的来讲,做人太刚和太柔都不受推崇。过份刚强者,应变能力差,难以找到共同受力的合作者,便要我行我素,要鹤立鸡群,即使面对任何突然袭来的恶势力,亦敢于硬顶硬撞而不留变通的余地,这种时候必须有足够的刚度才能立于不败,否则一旦后继乏力,油尽灯枯就会发生脆性破坏,导致伤痕累累、体无完肤的灭顶之灾。在盛赞这种刚

气之余,却鲜有人能够或者愿意完全去做到,英雄的眼泪大抵只有英雄自己能体味。人们唯有感叹道:精神可嘉,方法难取! 世人处世多以“柔”为本,退一步海阔天空,和为贵。柔者易于找到共同受力的构件以协同消化和抵抗外力。但过柔亦为人所不耻。因为“柔”必然产生变形以适应外力,太柔的结果必然是太大的变形,甚至会导致立足不稳而失去根本。处世极为圆滑者,八面玲珑,见风使舵,整日上窜下跳,左右逢源,活得游刃有余,这种柔得无形,表面上着实不容易受到伤害,骨子里却难免有“似我非我”的疑问,弄不好会个性丧失、面目全非,可能还免不了要背上奴颜婢膝的骂名。 所以古人在长期的实践后发现了中庸之道最适合生存。用现代的话来讲大意是做人最好既有原则性又有灵活性,也就是刚柔相济。刚是立足之本,必要刚度不能少,如此方能控制变形在可以忍受的范围内,才不会失掉本质的东西;柔为护身之法,血肉之躯刚度毕竟有限,要学会以柔克刚,不断提高消化转换外力的能力,有时候,牺牲一点变形来抵抗突然到来的摧毁力是必要的,也是值得的,但应以不失去自我为度。 只可惜“道可道,道难行”。不是想刚就能刚,想柔便得柔的,刚柔相济只是理想中的“模糊结构”,每个人的组成材料千差万别,生存的地基也不尽相同,所受的外力更难统一定性。如此的差异下,企望哲人们找到统一的、万无一失的处世良方实在勉为其难。不过,每个人如果都能给自己多一点时间,去思考一下适合于自身的结构体系,想必这世界会有另一番光景。

机械工程师知识架构

机械工程师知识架构 —2018.12.15 第一大类是所有工程师的基础; 第二大类是设计工程师、工艺工程师、热处理工程师需要掌握的; 第三大类是设计工程师需要掌握的; 第四大类是工艺工程师需要掌握的,设计工程师需要了解的; 第五大类是设计工程师领导人需要掌握的,设计工程师需要了解的; 第六大类是质量工程师需要掌握的,设计工程师需要了解计量与检测; 第七大类是数控工程师需要掌握的,计算机绘图所有工程师需要掌握的; 第八大类是物流工程师、设备工程师、工厂布局工程师需要掌握的 一、工程制图与公差配合 1.工程制图的一般规定 (1)图框 (2)图线 (3)比例 (4)标题栏、明细表 (5)视图表示方法 (6)图面的布置 (7)剖面符号与画法 2.零部件图样的规定画法 (1)机械系统零、部件图样的规定画法(螺纹及螺纹紧固件的画法齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法花键的画法及其尺寸标注弹簧的画法) (2)机械、液压、气动系统图的示意画法(机械零、部件的简化画法和符号管路、接口和接头简化画法及符号常用液压元件简化画法及符号) 3.原理图 (1)机械系统原理图的画法 (2)液压系统原理图的画法 (3)气动系统原理图的画法

4.示意图 5.尺寸、公差、配合与形位公差标注 (1)尺寸标注 (2)公差与配合标注(基本概念公差与配合的标注方法) (3)形位公差标注 6.表面质量描述和标注 (1)表面粗糙度的评定参数 (2)表面质量的标注符号及代号 (3)表面质量标注的说明 7.尺寸链 二、工程材料 1.金属材料 (1)材料特性(力学性能物理性能化学性能工艺性能) (2)晶体结构(晶体的特性金属的晶体结构金属的结晶金属在固态下的转变合金的结构) (3)铁碳合金相图(典型的铁碳合金的结晶过程分析碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响铁碳合金相图的应用) (4)试验方法(拉力试验冲击试验硬度试验化学分析金相分析无损探伤) (5)材料选择(使用性能工艺性能经济性) 2.其他工程材料 (1)工程塑料(常用热塑性工程塑料常用热固性工程塑料常用塑料成型方法工程塑料的应用) (2)特种陶瓷(氧化铝陶瓷氮化硅陶瓷碳化硅陶瓷氮化硼陶瓷金属陶瓷) (3)光纤(种类应用) (4)纳米材料(种类应用) 3.热处理 (1)热处理工艺(钢的热处理铸铁热处理有色金属热处理) (2)热处理设备(燃料炉电阻炉真空炉感应加热电源)

客运中心管桁架的结构设计

第19卷第3期宁波大学学报(理工版)V ol.19 No.3 2006年9月JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY ( NSEE ) Sept. 2006 文章编号:1001-5132(2006)03-0330-04 客运中心管桁架的结构设计 邬吉吉华1,2,何丽波2,许国平2,周泓2,刘中华3 (1.同济大学土木工程学院,上海 200092;2.宁波市建筑设计研究院科研所,浙江宁波 315012;3.浙江精工钢结构有限 公司,浙江绍兴 312000) 摘要:根据空间有限元建模计算,探讨了多跨的钢管桁架结构体系的天台客运中心候车大厅屋盖的结构布置、计算模型的对比. 分析表明采用倒三角形截面的管桁架在平面外稳定性较弱,在设计中应通过增设横向和纵向支撑来形成几何不变体系,否则应进行平面外的稳定分析. 管桁架的设计计算应考虑与下部结构共同作用,同时应反映施工对结构内力的影响. 管桁架的计算模型中采用刚性节点与弹性节点对内力的影响不大. 关键词:管桁架;结构设计;有限元 中图分类号:TU318+.1文献标识码:A 在大跨空间结构中采用空间管桁架是种合理经济的结构形式. 空间管桁架的自身刚度大,用钢量小,施工方便,可单制作,适用于复杂多变的建筑形式,并具有明快的结构传力方式[1-5]. 天台客运中心是浙南地区重要的交通枢纽,总建筑面积为15000m2. 采用造型新颖的园弧形屋面来寓意天台人民不断开拓进取的时代精神. 主体结构由候车大厅和售票大厅组成,总高度为20.37m. 东西长112.2m. 南北宽48.6m. 其中候车大厅平面尺寸112m×51m,柱距9m,下部结构采用钢筋混凝土现浇框架. 抗震等级为三级屋面为纵向园弧坡面. 工程设计的使用年限为50年. 建筑物重要类别为丙类建筑. 建筑结构的安全等级为二级. 钢结构的耐火等级为二级. 天台抗震设防烈度为6度. 基本风压为0.4kn/m2,雪压为0.5kn/m2. 地面粗糙度为B类,建筑物场地类别三类. 1结构体系布置 经多种方案比较,候车大厅屋面决定采用空间管桁架结构体系. 其承重主要由钢桁架、屋盖支撑体系以及钢檩条组成,如图1和图2所示. 根据建筑柱网布置,钢桁架ZHJ共计12,间距9m,采用三跨连续的倒三角形截面的钢管桁架. 其跨度分别为15m、27m、4.8m,支承于钢筋混凝土柱上,并向两侧各悬挑3m、6m. 倒三角形截面桁架的高和上边宽均为 1.5m. 钢桁架上、下弦杆选用较大外径和壁厚的圆钢管. 从钢管节点的构造来保证弦杆外径大于腹杆外径,弦杆壁厚大于腹杆壁厚. 按等间距 1.5m错位布置上、下弦杆节点来实现弦杆与腹杆以及腹杆轴线间的夹角大于30o. 同时在钢桁架承受较大横向荷载的支座部位纵向和横向进行了加强. 在本工程中上弦杆为2根φ203 收稿日期:2006-03-28. 基金项目:中国博士后科学基金(2005037512). 作者简介:喆 邬华(1971-),男,上海人,博士后,高级工程师,主要研究方向:大跨钢结构、预应力混凝土结构等. E-mail:wuzhehua@https://www.360docs.net/doc/a04614688.html,

设计组织架构需要遵循基本原则

设计组织架构需要遵循 基本原则 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

设计组织架构需要遵循基本原则西方管理学家总结的基本原则: 在长期的企业组织变革实践活动中,西方管理学家曾提出过一些组织设计基本原则,如管理学家厄威克曾比较系统地归纳了古典管理学派泰罗、法约尔、马克斯·韦伯等人的观点,提出了8条指导原则:目标原则、相符原则、职责原则、组织阶层原则、管理幅度原则、专业化原则、协调原则和明确性原则。 美国管理学家孔茨等人,在继承古典管理学派的基础上,提出了健全组织工作的l5条基本原则:目标一致原则、效率原则、管理幅度原则、分级原则、授权原则、职责的绝对性原则、职权和职责对等原则、统一指挥原则、职权等级原则、分工原则、职能明确性原则、检查职务与业务部门分设原则、平衡原则、灵活性原则和便于领导原则。 国内管理专家总结的基本原则: ①战略匹配原则 一方面,战略决定组织结构,有什么样的战略就有什么样的组织结构;另一方面,组织结构又支持战略实施,组织结构是实施战略的一项重要工具,一个好的企业战略要通过与企业相适应的组织结构去完成方能起作用。实践证明,一个不适宜的组织结构必将对企业战略产生巨大的损害作用,它会使良好的战略设计变得无济于事。因此,企业组织结构是随着战略而定的,它必须根据战略目标的变化而及时调整。通常情况下企业根据近期和中长期发展战略需要制订近期和中远期组织结构。

②顾客满意原则 顾客是企业赖以生存和发展的载体,企业设计的组织架构和业务流程必须是以提高产品和服务,满足顾客需求为中心的。要确保设计的组织架构和流程能够以最快捷的速度提供客户满意的产品的服务,组织中各部门的工作要优质、高效达到始于顾客需求,终于顾客满意的效果。 ③精简且全面原则 精简原则是为了避免组织在人力资源方面的过量投入,降低组织内部的信息传递、沟通协调成本和控制成本,提高组织应对外界环境变化的灵活性;对于非核心职能,可能的话应比较自建与外包的成本,选择成本最低的方案。全面原则则是体现麻雀虽小,五脏俱全的思想,即组织功能应当齐全,部门职责要明确、具体,这样即使出现一人顶多岗的情况,也能使员工明确认知自身的岗位职责。 ④分工协作原则 如果组织中的每一个人的工作最多只涉及到单个的独立职能,或者在可能的范围内由各部门人员担任单一或专业化分工的业务活动,就可提高工作效率,降低培训成本。分工协作原则不仅强调为了有效实现组织目标而使组织的各部门、各层次、各岗位有明确的分工。还强调分工之后的协调。因此在组织机构设计时,必须强调职能部门之间、分子公司之间的协调与配合,业务上存在互补性或上下游关系时,更需要保持高度的协调与配合,以实现公司的整体目标。 ⑤稳定与灵活结合原则

机械结构设计的方法和基本要求

机械结构设计的方法和基本要求 摘要:随着现代机械制造业的快速发展,对机械产品质量也提出更高的要求。 从现行大多机械设备设计情况看,更注重以自动化、轻量化、精密型以及高效型 等为设计方向。但也有部分设备运行中在噪声、振动问题上较为严重,不仅影响 设备综合性能的发挥,也容易对操作人员带来一定的伤害。通过实践研究发现, 将动态设计方法引入其中,对提升机械结构设计水平可起到明显作用。 关键词:机械结构设计;方法;要求 引言 机械结构设计是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出 具体的结构图,以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或 零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表 面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之 间关系等问题。 1机械零件结构工艺性分析的重要性 日常生产中,在对机器零件进行设计时,要求其结构不仅具体满足使用条件,而且要求结构的工艺性能良好,即具有很强的可行性和经济性。只有满足机械结 构设计的工艺性,才能保障生产地顺利进行,还具有零件装载完整、成本消耗少 等优点,能在市场竞争中处于优势地位。因此机器零件的结构工艺性设计是进行 机械设计的关键,其涉及面广、综合性强,值得深入研究。 此外,重视对机械零件的结构工艺性进行分析,可以促进机械加工工艺过程 合理化,减少工作量,提高工作效率。具体来讲,应该做好以下几方面工作:1)认真分析机械零件的结构对机械零件(尤其是复杂零件)的结构进行分析时,首 先要通过对图纸的详细分析,弄清各零件在产品中的装配关系和作用,再对该零 件指数(包括形状、尺寸等)和性质(如粗糙度等)进行详细分析;2)认真分 析零件加工工艺性在对机械零件的结构进行了详细、认真分析的基础上,搞清楚 各形状和尺寸的设计基准,分析个表面工艺性,检查各加工面设计基准与定位基 准是否重合,避免基准链换算而增加计算工作量。 2.机械结构设计常见问题分析 2.1机械结构在温度变化较大时,会产生较大的尺寸变化 较长零部件或者机械结构在温度变化较大时,会产生较大的尺寸变化,在设 计时应考虑温度变化产生的自由伸缩空间,如可以采用能够自由移动的支座、自 由胀缩的管道结构等。 2.2滑动轴承采用接触式密封结构 由于滑动轴承比滚动轴承的间隙大,而且滑动轴承发生一些磨损后,轴心产 生相应的移动,因此滑动轴承宜采用接触式密封结构。 2.3同一轴上布置两个键时,根据不同的键类型,选择不同的结构方式 半圆键是靠侧面传力的,由于键槽较深,若在同一个横剖面内采用对称布置 两个半圆键,将严重削弱轴的强度,最好将两个半圆键设计在同一轴向母线上, 平键两侧是工作面,上表面与轮毂键槽底面间有间隙,工作时靠轴槽、键及毂槽 的侧面受挤压来传递转矩,不能实现轴上零件的轴向固定,靠上下面压紧产生承 受载荷,连接处的偏压也承受载荷。 2.4对于带传动、链传动错误的结构设计 带传动结构设计时,由于紧边下垂较小,而松边下垂较大,应使紧边在下,

组织结构设计的基本原则

组织结构设计,指对企业的组织等级、运营结构及管理模式等进行再造的过程,EMBA、MBA等常见经营管理教育均组织结构设计方法有所探究。 一、定义 组织结构设计,是通过对组织资源(如人力资源)的整合和优化,确立企业某一阶段的最合理的管控模式,实现组织资源价值最大化和组织绩效最大化。狭义地、通俗地说,也就是在人员有限的状况下通过组织结构设计提高组织的执行力和战斗力。 企业的组织结构设计是这样的一项工作:在企业的组织中,对构成企业组织的各要素进行排列、组合,明确管理层次,分清各部门、各岗位之间的职责和相互协作关系,并使其在企业的战略目标过程中,获得最佳的工作业绩。 从最新的观念来看,企业的组织结构设计实质上是一个组织变革的过程,它是把企业的任务、流程、权力和责任重新进行有效组合和协调的一种活动。根据时代和市场的变化,进行组织结构设计或组织结构变革(再设计)的结果是大幅度地提高企业的运行效率和经济效益。 二、目的

创建柔性灵活的组织,动态地反映外在环境变化的要求,并在组织成长过程中,有效地积聚新的组织资源,同时协调好组织中部门与部门之间的关系,人员与任务间的关系,使员工明确自己在组织中应有的权力和应承担的责任,有效地保证组织活动的开展。 三、主要内容 1、职能设计 职能设计是指企业的经营职能和管理职能的设计。企业作为一个经营单位,要根据其战略任务设计经营、管理职能。如果企业的有些职能不合理,那就需要进行调整,对其弱化或取消。 2、框架设计 框架设计是企业组织设计的主要部分,运用较多。其内容简单来说就是纵向的分层次、横向的分部门。 3、协调设计

协调设计是指协调方式的设计。框架设计主要研究分工,有分工就必须要有协作。协调方式的设计就是研究分工的各个层次、各个部门之间如何进行合理的协调、联系、配合,以保证其高效率的配合,发挥管理系统的整体效应。 4、规范设计 规范设计就是管理规范的设计。管理规范就是企业的规章制度,它是管理的规范和准则。结构本身设计最后要落实并体现为规章制度。管理规范保证了各个层次、部门和岗位,按照统一的要求和标准进行配合和行动。 5、人员设计 人员设计就是管理人员的设计。企业结构本身设计和规范设计,都要以管理者为依托,并由管理者来执行。因此,按照组织设计的要求,必须进行人员设计,配备相应数量和质量的人员。 6、激励设计 激励设计就是设计激励制度,对管理人员进行激励,其中包括正激励和负激励。正激励包括工资、福利等,负激励包括各种约束机制,也就是所谓的奖惩制度。激励制度既有利于调动管理人员的积极性,也有利于防止一些不正当和不规范的行为。

桁架结构分析

2013-2014年度学生研究计划(SRP)“桁架结构模型结构优化及试验” 结题论文 姓名骆辉军 学院土木与交通学院 专业土木工程(卓越全英班) 学号 201230221450 指导老师范学明 时间 2014年10月

一.实验背景 随着科学技术的发展和计算机软件技术的应用,应用相关的软件来进行桁架结构模型的优化已经可以成为现实。桁架结构中的桁架指的是桁架梁,是格构化的一种梁式结构。桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋盖结构,桁架通常也被称作屋架。在桥梁结构中,桁架结构也应用广泛。只受结点荷载作用的等直杆的理想铰结体系称桁架结构。它是由一些杆轴交于一点的工程结构抽象简化而成的。合理地设计桁架结构,就能够最大限度地利用材料的强度,起到减轻桁架重量,节省材料的目的,从而也能为工程实际应用提供相关的依据和参考。 但桁架的结构模型形式千变万化,仅仅从理论上分析桁架的受力特征和破坏特征,而不进行相应的试验研究是无法取得实质性的进展的。正是基于这样一个原则,我们需要在理论研究的基础上通过试验来优化桁架的结构模型,在各式各样的桁架结构中挑选出受力合理的结构,最大限度地使材料的强度得以利用。 研究桁架结构模型优化的意义 桁架结构中,各杆件受力均以单向拉、压为主,通过对上下弦杆和腹杆的合理布置,可适应结构内部的弯矩和剪力分布。由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡,整个结构不对支座产生水平推力。结构布置灵活,应用范围非常广。桁架梁和实腹梁(即我们一般所见的梁)相比,在抗弯方面,由于将受拉与受压的截面集中布置在上下两端,增大了内力臂,使得以同样的材料用量,实现了更大的抗弯强度。在抗剪方面,通过合理布置腹杆,能够将剪力逐步传递给支座。这样无论是抗弯还是抗剪,桁架结构都能够使材料强度得到充分发挥,从而适用于各种跨度的建筑屋盖结构。更重要的意义还在于,它将横弯作用下的实腹梁内部复杂的应力状态转化为桁架杆件内简单的拉压应力状态,使我们能够直观地了解力的分布和传递,便于结构的变化和组合。 由于杆件之间的互相支撑作用,且刚度大,整体性好,抗震能力强,所以能够承受来自多个方向的荷载。而且具有结构简单,运输方便等优点,其应用于各个工程领域。古代木构建筑,而今的2008北京奥运会的主体育馆鸟巢;太空中的大型可展天线,地面上的跨海大桥,随处都可见到桁架的身影。由于桁架的结构模型千变万化,不同的桁架结构形式对桥梁或者屋架的受力特征有很大的影响,因而,研究桁架结构模型的优化具有重大的意义。 二.实验的相关资料 1.桁架结构的常见构造方式 桁架指的是桁架梁,是格构化的一种梁式结构,即一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构,桁架杆件主要承受轴向拉力或压力,从而能充分利用材料的强度,在跨度较大时可比实腹梁节省材料,减轻自重和增大刚度。由于大多用于建筑的屋盖结构,桁架通常也被称作屋架。 桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。其主要结构特点在于,各杆件受力均以单向拉、压为主,通过对上下弦杆和腹杆的合理布置,可适应结构内部的弯矩和剪力分布。由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡,整个结构不对支座产生水平推力。结构布置灵活,应用范围非常广。桁架梁和实腹梁(即我们一般所见的梁)相

最新整理机械结构设计基础知识复习过程

机械结构设计基础知识 1前言 1.1机械结构设计的任务 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出具体的结构图,以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以,结构设计的直接产物虽是技术图纸,但结构设计工作不是简单的机械制图,图纸只是表达设计方案的语言,综合技术的具体化是结构设计的基本内容。 1.2机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有:(1)它是集思考、绘图、计算(有时进行必要的实验)于一体的设计过程,是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段,在整个机械设计过程中,平均约80%的时间用于结构设计,对机械设计的成败起着举足轻重的作用。(2)机械结构设计问题的多解性,即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。(3)机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节,常常需反复交叉的进行。为此,在进行机械结构设计时,必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求 2机械结构件的结构要素和设计方法 2.1结构件的几何要素 机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成,一个零件通常有多个表面,在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触,把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 2.2结构件之间的联接 在机器或机械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链和精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。例如,轴毂联接见图1。 2.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题 机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺,结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。 设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。

机械结构设计准则汇总

机械结构设计准则汇总 第一部分、塑料件 1、概述: 注塑件设计的一般原则: z 充分考虑塑料件的成型工艺性,如流动性; z 塑料件的形状在保证使用要求的前提下,应有利于充模,排气,补缩, 同时能适应高效冷却硬化; z 塑料设计应考虑成型模具的总体结构,特别是抽芯与脱出制品的复杂程 度,同时应充分考虑到模具零件的形状及制造工艺,以便使制品具有较 好的经济性: z 塑料件设计主要内容是零件的形状、尺寸、壁厚、孔、圆角、加强筋、 螺纹、嵌件、表面粗糙度的设计。 1.1、常用塑料介绍 常用的塑料主要有 ABS、AS、PC、PMMA、PS、HIPS、PP、POM 等,其 中常用的透明塑料有 PC、PMMA、PS、AS。高档电子产品的外壳通常采用 ABS+PC;显示屏采用 PC,如采用 PMMA 则需进行表面硬化处理。日常生活中 使用的中底挡电子产品大多使用 HIPS 和 ABS 做外壳,HIPS 因其有较好的抗老 化性能,逐步有取代 ABS 的趋势。 1.2、常见表面处理介绍 表面处理有电镀、喷涂、丝印、移印。ABS、HIPS、PC 料都有较好的表面处 理效果。而 PP 料的表面处理性能较差,通常要做预处理工艺。近几年发展起来 的模内转印技术(IMD)、注塑成型表面装饰技术(IML)、魔术镜(HALF MIRROR)制造技术。 IMD 与 IML 的区别及优势: 1、 IMD 膜片的基材多数为剥离性强的 PET,而 IML 的膜片多数为 PC。 2、 IMD 注塑时只是膜片上的油墨跟树脂接合,而 IML 是整个膜片履在树 脂上。 9 3、 IMD 是通过送膜机器自动输送定位,IML 是通过人工操作手工挂。 1.3、外形设计 对于塑料件,如外形设计错误,很可能造成模具报废,所以要特别小心。外 形设计要求产品外观美观、流畅,曲面过渡圆滑、自然,符合人体工程。 现实生活中使用的大多数电子产品,外壳主要都是由上、下壳组成,理论上 上下壳的外形可以重合,但实际上由于模具的制造精度、注塑参数等因素影响, 造成上、下外形尺寸大小不一致,即面刮(面壳大于底壳)或底刮(底壳大于面壳)。可接受面刮<0.15mm,可接受底刮<0.1mm。所以在无法保证零段差时,尽 量使产品:面壳>底壳。 一般来说,上壳因有较多的按键孔,成型缩水较大,所以缩水率选择较大, 一般选 0.5%。 底壳成型缩水较小,所以缩水率选择较小,一般选 0.4%。

管桁架设计总结

主要参考资料:《空间网格结构技术规程》 《荷载规范》尤其是风荷载,雪荷载 《钢结构连接节点设计手册》计算屋盖支座 一、选型:参见《空间网格结构技术规程》第三章3.1到3.5节 其中:网架的高跨比可取1/10—1/18;网架在短向跨度的网格数不宜小于5;确定网格尺寸时,宜使相邻杆件间的夹角大于45度,且不宜小于30°。 二、结构计算 1.《空间网格结构技术规程》4.1.1空间网格结构应进行重力荷载及风荷载作用下的位 移、内力计算。并应根据具体情况,对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的位移、内力计算。 2.应该考虑荷载: 1)风荷载:注意体形系数的选取。《空间网格结构技术规程》4.1.3对于基本自振周期大于0.25s的空间网格结构,宜进行风振计算。参考《荷载规范》8.4.3 风荷载主要考虑垂直桁架方向,平行桁架方向。 对于风荷载还应该考虑:当风吸力作用于屋盖时,传递到节点荷载上的向上的 合力应小于屋盖自重。 2)雪荷载:雪荷载的主要问题是屋面积雪分布系数参考《荷规》表7.2.1. 3)积水荷载:根据桁架的整体形势,考虑檐口高度以符合积水荷载与雪荷载的大小,并按较大值选取荷载不至于屋面。 4)温度作用:《空间网格结构技术规程》4.2.4中可不考虑温度变化引起的内力条件;若要考虑温度作用,参数考虑《荷规》第九章。 5)地震作用: a).《抗规》10.2节10.2.6下列屋盖结构可不进行地震作用计算,但应符合本节 有关的抗震措施要求: 1.7度时,矢跨比小于5的单向平面桁架和单向立体桁架结构可不进行沿桁架的 水平向以及竖向地震作用计算。 2.7度时,网架结构可不进行地震作用计算。 另参考《空间网格结构技术规程》4.4节 b). 《空间网格结构技术规程》4.4.8 当采用振型分解反应谱法进行空间网格结 构地震效应分析时,对于网架结构宜至少取前10~15个振型,对于网壳结构宜 至少取前25~30个振型,以进行效应组合。 《空间网格结构技术规程》4.4.10 在进行结构地震效应分析时,对于周边落地 的空间网格结构,阻尼比可取0.02,;对设有混凝土结构支撑体系的空间网格结 构,阻尼比可取0.03. 三、模型建立及计算:3D3S 1.当不是采用3D3S的模板建模时(自己手动建模),软件不能自动分辨模型中的“上 弦”、“下弦”、“撑杆”等杆件类型,要用户自己定义,可采用“构件属性”菜单中“定义层面或轴线号”命令定义杆件类型; 2.定义单元计算长度:定义单元时,计算长度取0,程序会自动寻找计算长度。软件 对空间框架结构自动寻找无支撑长度,并按规范自动计算两个方向的计算长度。对普通屋架定义了常见的平面内外计算长度。对平面框架的平面内计算长度(绕3轴)

塑料件结构设计基本原则

塑料件结构设计基本原则

可怜的机械狗之塑料件结构设计基本原则(一) 一,产品结构设计前言 正式进入话题之前,咱先抱怨两句,机械工程的待遇可真不咋地,奉劝想要进入机械行业的童鞋们三思后行。待遇低,工作环境差就算了,可美女咋也凤毛麟角呢!都说机械好就业,工作稳定,可那初始工资真是没得说,就说自己刚毕业时,每月2000块,去厂房里做装配工,铁块在手里滚来滚去,整天脏兮兮的,还累的跟狗一样。可相比较其他呢,那些学计算机的,学财务,学管理的,那待遇真是没法比,想我当时就是因为看这个专业名字好听,就跳坑里了。虽然这个说,可梦想仍在,咱还是要向着那里走着,一点一点地走。 进入正题,在玩具,消费类电子产品,大小家电,汽车等相关行业中,都离不开产品的结构设计,各种有形的产品,配件等都必须先确定其外形,所以是产品结构设计是产品研发阶段的核心之一。就拿消费类电子产品来说,结构,硬件,软件是产品研发的三个主要工作团体,而硬件与结构又是结合最紧密的。 一般公司要研发一款产品,首先是市场部签

发开发指令,经过部门评审后,研发部开始进行结构外观建模,然后再进行建模评审,评审通过后,才开始内部的结构设计,然后才是做手板,开模,试模,试产,量产等。而其中的内部结构设计就是产品结构设计师最主要的工作内容。在我国,工业外观设计跟结构设计是分开的,就是说决定产品初步外观的并不是机构工程师,而是工业设计师,他们会依照市场调差和基本的性能需要去绘制产品的外观,这个当然需要一定绘画艺术和审美能力。可怜大多说人都怀疑作为理工科的结构工程师欠缺这些细胞,可事实好像也是这样。最近接手国外的一个充电器产品,是他们已经做好了3D图,要我们来开模生产,可是拿到手后根本开不了膜,不符合开模要求,当然做个样品可以用3D打印做出来,可想要大批量的还是要靠传统模具。这体现了结构工程师的作用了,尽可能保证产品用料,外观,性能,工艺,装配的最佳化,就是在各个环节省钱省时省力,想想就够累的啊! 二,塑料件料厚 我们接触的很多产品是塑料件,其大部分塑料件都是通过塑胶模具注塑成型,而料厚是塑料

桁架结构优化设计

桁架结构优化设计 一般所谓的优化,是指从完成某一任务所有可能方案中按某种标准寻找最佳方案。结构优化设计的基本思想是,使所设计的结构或构件不仅满足强度、刚度与稳定性等方面的要求,同时又在追求某种或某些目标方面(质量最轻,承载最高,价格最低,体积最小)达到最佳程度。 对于图1-1的结构,已知L=2m,x b=1m,载荷P=100kN,桁架材料的密度r=7.7x10-5N/mm3,[δt]=150Mpa,[δc]=100Mpa,y b的范围:0.5m≦y b≦1.5m。 图1-1 桁架结构 设计变量与目标函数(质量最小)

预定参数(设计中已确定,设计者不能任意修改的量):L , x b ,P ,r ,[δt ] ,[δc ] 设计变量(可由设计者调整的量)y b ,A 1,A 2 约束条件(对设计变量的约束条件) (1) 强度条件约束(截面、杆件的强度) (2) 几何条件约束(B 点的高度范围) 目标函数:桁架的质量W (最小) 解:1. 应力分析 0sin sin 02112=--=∑θθN N F x 0cos cos 02112=---=∑P N N F y θθ 由此得: )sin(sin 2111θθθ+= p N ) sin(sin 212 2θθθ+- =p N 由正弦定理得: l y l x p N B B 2 1) (2 -+=

l y x p N B B 2 22 += 由此得杆1和2横截面上的正应力 1 2 1) (2 lA y l x p B B -+= σ 2 2 22 lA y x p B B += σ 2.最轻质量设计 目标函数(桁架的质量) ))((2 2 2 1 2 2 B B y x A y l x A W B B ++-+=γ (1-1) 约束条件 [][]? ? ? ?? ????? ????≤+≤-+c B t B lA y x p lA y l x p B B σσ2 2 1 2 22 ) ( (1-2) 0.5≦y b ≦1.5(m ) (1-3) (于是问题归结为:在满足上述约束条件下,确定设计变量y b ,A 1,A 2,使目标函数W 最小。) 3.最优解搜索 采用直接实验法搜索。首先在条件(1-3)所述范围内选取一系列y b 值,由强度条件(1-2)确定A 1与A 2,最后根据式(1-2)计算相应W ,在y b -W 曲线中选取使W 最小的y b 与相应的A 1与A 2,即为本问题的最优解。 4.利用MA TLAB 编程 (1)分析目标函数和约束条件

《机械设计基础》答案.. ()()

《机械设计基础》作业答案 第一章 平面机构的自由度和速度分析 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 自由度为: 或: 1-6 自由度为 或: 1-10 自由度为: 或: 1-11 1-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω,求构件3的速度3v 。 1-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心

1-16:题1-16图所示曲柄滑块机构,已知:s mm l AB /100=,s mm l BC /250=, s rad /101=ω,求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。 在三角形ABC 中, BCA AB BC ∠= sin 45sin 0 ,52sin = ∠BCA ,5 23cos =∠BCA , 0 45 sin sin BC ABC AC =∠,mm AC 7.310≈ 1-17:题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘,圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mm l AC 15=,mm l AB 90=,s rad /101=ω,求00=θ和0180=θ时,从动件角速度2ω的数值和方向。 00=θ时 方向如图中所示 当0180=θ时 方向如图中所示

第二章 平面连杆机构 2-1 试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。 (1)双曲柄机构 (2)曲柄摇杆机构 (3)双摇杆机构 (4)双摇杆机构 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。 2-4 已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动,极位夹角θ为300,摇杆工作行程需时7s 。试问:(1)摇杆空回程需时几秒?(2)曲柄每分钟转数是多少? 解:(1)根据题已知条件可得: 工作行程曲柄的转角01210=? 则空回程曲柄的转角02150=? 摇杆工作行程用时7s ,则可得到空回程需时: (2)由前计算可知,曲柄每转一周需时12s ,则曲柄每分钟的转数为 2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构,如题2-5图所示,要求踏板CD 在水平位置上下各摆100,且mm l mm l AD CD 1000,500==。(1)试用图解法求曲柄AB 和连杆BC 的长度;(2)用式(2-6)和式(2-6)'计算此机构的最小传动角。 解: 以踏板为主动件,所以最小传动角为0度。 2-6 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度mm l 1003=,摆角030=ψ,摇杆的行程速比变化系数2.1=K 。(1)用图解法确定其余三杆的尺寸;(2)用式(2-6)和式(2-6)'

结构设计的基本原则

结构设计的“四项基本原则” (2007-03-30 15:07:49) 转载 标签: 结构设计 刚柔相济,多道防线,抓大放小,打通关节 1、刚柔相济 合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。结构是刚多一点好,还是柔多一点好?刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢?这些问题历来都是专家们争论的焦点,现今的规范给出的也只是一些控制的指标,但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。最后,专家们达成难以准确言传的共识:刚柔相济乃是设计者的追求。道也许都是相通的。 想想看,人应该是刚多一点好还是柔多一点好呢?思考的哲人们对此各抒已见,力求给出处世的灵丹妙方。总的来讲,做人太刚和太柔都不受推崇。过份刚强者,应变能力差,难以找到共同受力的合作者,便要我行我素,要鹤立鸡群,即使面对任何突然袭来的恶势力,亦敢于硬顶硬撞而不留变通的余地,这种时候必须有足够的刚度才能立于不败,否则一旦后继乏力,油尽灯枯就会发生脆性破坏,导致伤痕累累、体无完肤的灭顶之灾。在盛赞这种刚气之余,却鲜有人能够或者愿意完全去做到,英雄的眼泪大抵只有英雄自己能体味。人们唯有感叹道:精神可嘉,方法难取!世人处世多以“柔”为本,退一步海阔天空,和为贵。柔者易于找到共同受力的构件以协同消化和抵抗外力。但过柔亦为人所不耻。因为“柔”必然产生变形以适应外力,太柔的结果必然是太大的变形,甚至会导致立足不稳而失去根本。处世极为圆滑者,八面玲珑,见风使舵,整日上窜下跳,左右逢源,活得游刃有余,这种柔得无形,表面上着实不容易受到伤害,骨子里却难免有“似我非我”的疑问,弄不好会个性丧失、面目全非,可能还免不了要背上奴颜婢膝的骂名。 所以古人在长期的实践后发现了中庸之道最适合生存。用现代的话来讲大意是做人最好既有原则性又有灵活性,也就是刚柔相济。刚是立足之本,必要刚度不能少,如此方能控制变形在可以忍受的范围内,才不会失掉本质的东西;柔为护身之法,血肉之躯刚度毕竟有限,要学会以柔克刚,不断提高消化转换外力的能力,有时候,牺牲一点变形来抵抗突然到来的摧毁力是必要的,也是值得的,但应以不失去自我为度。只可惜“道可道,道难行”。不是想刚就能刚,想柔便得柔的,刚柔相济只是理想中的“模糊结构”,每个人的组成材料千差万别,生存的地基也不尽相同,所受的外力更难统一定性。如此的差异下,企望哲人们找到统一的、万无一失的处世良方实在勉为其难。不过,每个人如果都能给自己多一点时间,去思考一下适合于自身的结构体系,想必这世界会有另一番光景。 2、多道防线 安全的结构体系是层层设防的,灾难来临,所有抵抗外力的结构都在通力合作,前仆后继。这时候,如果把“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上,是非常非常危险的。多肢墙比单片墙好,框架剪力墙比纯框架好等等,就是体现了多道防线的设计思路。也许我们会自信计算的正确性,但更要牢记绝对安全的防备构件是不存在的,还是应该多多考虑:当第一道防线跨了,

机械结构设计基本原则

机械结构设计基本原则 目录 一、改善力学性能的结构设计原则... (一)载荷分担原则... (二)均匀受载原则(载荷均布)... (三)附加力自平衡原则(载荷平衡)... (四)减小应力集中... (五)提高接触强度原则... (六)提高刚度原则... (七)变形协调原则... (八)等强度原则... (九)其它... 二、改善制造工艺性的结构设计原则... (一)焊接件结构设计原则... (二)铸件结构设计原则... (三)切削件结构设计原则... (四)锻件结构设计原则... (五)薄板件结构设计原则... (六)其它... 三、提高装配质量的结构设计原则... (一)便于运送原则... (二)便于方位识别原则... (三)方便抓取原则... (四)方便定位原则... (五)简化装配操作原则...

(六)可装配原则... (七)各装配面依次装配原则... (八)简单联接件原则... (九)便于拆卸原则... 四、提高精度的结构设计原则... (一)阿贝(Abbe)原则... (二)误差校正与补偿... (三)误差均化... (四)误差配置... (五)位置精确微调... 五、宜人化结构设计原则... (一)减小操作者疲劳的结构... (二)易于发力的结构... (三)减少操作者观察错误的结构... (四)减少操作者操作错误的结构... (五)考虑人体的振动特性的结构及减少操作环境噪声的结构0. (六)减弱工作环境光线照度的结构... (七)保证合适工作环境温度的结构... 六、其它机械结构设计要求简介... (一)减轻腐蚀的结构... (二)符合材料热胀冷缩性质的结构... 讨论题...

结构设计的原则

结构设计的原则 1强柱弱梁 强柱弱梁(strong column and weak beam)指的是使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求。用以提高结构的变形能力,防止在强烈地震作用下倒塌。“强柱弱梁”不仅是手段,也是目的,其手段表现在人们对柱的设计弯矩人为放大,对梁不放大。其目的表现在调整后,柱的抗弯能力比之前强了,而梁不变。即柱的能力提高程度比梁大。这样梁柱一起受力时,梁端可以先于柱屈服。 强柱弱梁是一个从结构抗震设计角度提出的一个结构概念。就是柱子不先于梁破坏,因为梁破坏属于构件破坏,是局部性的,柱子破坏将危及整个结构的安全---可能会整体倒塌,后果严重。要保证柱子更“相对”安全,故要“强柱弱梁”。 二十世纪70年代后期,新西兰的T.Paulay和R.Park提出了保证钢筋混凝土结构具有足够弹塑性变形能力的能力设计方法。该方法是基于对非弹性性能对结构抗震能力贡献的理解和超静定结构在地震作用下实现具有延性破坏机制的控制思想提出的,可有效保证和达到结构抗震设防目标,同时又使设计做到经济合理。 能力设计方法的核心是,(1)引导框架结构或框架-剪力墙(核心筒)结构在地震作用下形成梁铰机构,即控制塑性变形能力大的梁端先于柱出现塑性铰,即所谓“强柱弱梁”;(2) 避免构件(梁、柱、墙)剪力较大的部位在梁端达到塑性变形能力极限之前发生非延性破坏,即控制脆性破坏形式的发生,即所谓“强剪弱弯”;(3)通过各类构造措施保证将出现较大塑性变形的部位确实具有所需要的非弹性变形能力。 到二十世纪80年代,各国规范均在不同程度上采用了能力设计方法的思路。 能力设计方法的关键在于将控制概念引入结构抗震设计,有目的的引导结构破坏机制,避免不合理的破坏形态。该方法不仅使得结构抗震性能和能力更易于掌握,同时也使得抗震设计变得更为简便明确,即后来在抗震概念设计中提出的主动抗震设计思想。 第一,楼板的作用,在我们的结构设计中一般都是不考虑楼板参与整体计算的,大部分情况下是直接将荷载倒算的梁上,而在计算水平荷载(地震跟风荷载)的时候考虑楼板对梁刚度的提高作用,用一个中梁刚度放大系数(及边梁刚度放大系数)来考虑楼板的作用,但梁配筋的时候又只考虑矩形截面,这样一来形成了本来是T型梁承受荷载,钢筋却完全集中在矩形截面中,而T型截面的翼缘也没有少陪钢筋(因为板中钢筋不能少配),这从无梁楼盖的配筋形式中可以发现我们现阶段采用的设计方法一方面是非常费,另一方面还吃力不讨好,对抗震规范的基本要求“强柱弱梁”没有任何好处(其实还起到坏处)。所以,在以后的设计中应加强对楼板的利用,让楼板参与计算必将是大势所趋。 第二,程序计算过程中没有考虑柱刚域的影响,在实际设计过程中对梁支座钢筋的超配,支座处裂缝验算对支座钢筋的加大(说明:楼板及其配钢筋对裂缝大有帮助)等都是造成“强梁弱柱”的罪魁祸首。

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