(清华大学第17届结构设计大赛专业组命题细则.docxVIP

清华大学第十七届结构设计大赛组委会文件组字［2011］002号清华大学第十七届结构设计大赛专业组比赛细则一、大赛简介清华大学结构设计大赛旨在通过对知识的综合应用和团队的共同协作过程，理论联系实践，突出创新精神，锻炼同学的动手能力，健全面向未来的教学体系，培养当代工程师的基本素质。经过十六届比赛的不懈努力，现已成为清华大学一项有较大影响力的学生课外科技活动。在第十七届大赛举办之际，我们将继续扩大其影响，使之成为一项在国内和国际工程教育界更有影响的赛事。我们相信，结构设计大赛将在发展中更上一层楼，以其独特的魅力成为清华园学生科技活动中的一道亮丽的风景。二、题目承受竖直荷载及水平荷载的塔式起重机结构模型设计、制作与加载。三、作品要求作品应力求有创造性，贴近实际、结构合理、制作精巧。每个参赛队仅能提交一份作品。完整的作品包括以下部分：结构设计计算书。包括荷载分析、结构选型、计算简图、内力分析、承载能力估算等。（本部分对本专科一、二年级学生及外系学生可不作要求）设计方案。结构图若干，包括主要构件、节点详图及材料表。（本部分对本专科一、二年级学生及外系学生可不作要求）塔式起重机结构模型（实物）。要求模型制作符合设计制作要求，并与计算书一致。如修改模型，要求同时修改计算书。作品由各参赛队命名。作品名称须健康向上、突出特点，并经组委会批准后生效。四、制作材料本届大赛的模型制作材料为硬卡纸，连接材料为通用502胶。其中，硬卡纸由土木工程及建设管理系学生科协统一购买、发放，参赛选手视需要在指定时间和地点进行购买。为培养同学在工程中节约材料的意识，组委会仅向每个参赛队免费提供价值12元的材料，超出部分由参赛队自行按零售单价于指定时间和地点向组委会进行购买，其中，硬卡纸的价格为3.5元/张，502胶的价格为5元/瓶。塔式起重机结构模型制作所用材料仅限于组委会提供的材料，且预赛与决赛时所使用材料必须为组委会额外分发的带有土木科协标志硬卡纸。允许对所给材料进行加工、组合，但所作的加工、组合均不得改变材料的力学性能。如模型中采用任何非组委会提供的材料，一经查实，将取消参赛资格并予以通报批评。五、加载仪器说明加载设备主要由加载架、保护装置、结构固定装置（含螺丝及垫片）、荷载块及挂索组成，详见附图1—附图3所示； 加载台尺寸为400mmx400mm，在半径为150mm的圆内钻有直径为6mm的螺孔,孔距为20mm，详见附图3所示；竖向荷载块可提供的最大质量为12kg，水平荷载块可提供的最大质量为6kg，荷载质量梯度均为0.25kg。加载设备提供16组螺栓及边长为18mm的方形垫片将结构模型固定在加载台台面上，并以周长为50mm至150mm的一系列绳套（可选）悬挂荷载块。六、设计制作及加载要求塔式起重机模型悬臂长至少250mm，由选手指定250mm外的截面作为加载截面，且加载截面下端距固定台竖直距离为600±5mm；加载前，塔式起重机模型悬臂下方需有200x500mm的净空，并可放置200x200x500的净空箱，参照附图1—附图2；模型在加载过程中不作净空要求；模型底部固定区被限定在半径为150mm的圆内； 模型在加载仪器上的安装固定不得使用除模型本身以外的任何物品，但可以用组委会提供的直尺、三角尺等工具辅助安装；在整个比赛过程中，模型底面只能与固定底板及螺丝、垫片接触，不可与加载设备其他部位接触；模型的其他部分除加载点与挂索索套接触外，不可与加载设备的任何部位接触；加载过程中不允许选手身体接触模型，加载过程由选手完成，工作人员可在选手要求下进行协助配合。七、比赛过程模型加载试验分两阶段进行：预赛——基础竖向荷载2kg，水平荷载1kg，由选手选择竖向荷载（不应小于2kg，且不超过12kg），每组选手至多可以进行两次自由加载，选手的承载效率由以下公式计算，并以此计算初赛加载分数。决赛——由选手选择竖向荷载及水平荷载（均不小于选手预赛荷载，且竖向荷载不超过12kg，水平荷载不超过6kg），每组选手至多可以进行两次自由加载，选手的承载效率由以下公式计算，并以此计算决赛加载分数：大赛决赛取预赛承载效率前30名进入现场决赛（30名之后的进行场外加载）。依据预赛时的加载分数，由低到高排定出场次序；通过预赛后，选手不得对作品整体方案进行改动。模型决赛质量和预赛质量的差距超过10g的或结构的主要受力形式发生变化的，取消该参赛队参加决赛的资格；加载步骤：电子称称定模型自重；测量模型净空及尺寸是否符合要求；选手抽签决定由模型的左侧还是右侧施加水平荷载；选手在工作人员的协助下安装好模型并等候加载；加载：预赛：由工作人员套好绳套，前台的两组选手分别报出所要荷载并进行加载。荷载块静止5s后未失效即可计入荷载效率。每组选手有两次自由加载机会。决赛：由工作人员套好绳套，加载的两组选手同时报出