典型结构受力分析.ppt

趣 味 实 验 蛋壳敲击实验 将蛋壳如图摆放 用一支是其重量20倍的笔垂直落下砸向它 蛋壳能否被击破 蛋壳的材料 94 1 1 4 压力沿拱状结构的弧面 也就是蛋壁 分布 而不会使结构断裂 拱形结构使圆屋顶和拱形物能够承受巨大的重量 蛋壳的受力 而蛋壳又必须是易碎的 这样雏鸡只用微弱的力就能破壳而出 雏鸡用嘴向外用力 从蛋壳内部看成凹形的顶部很容易碎裂 那是因为它的抗拉力很弱 蛋壳的受力 尽善尽美一颗蛋 知识回顾 常见结构的类型 壳体结构 实心结构 框架结构 能够承受较大的力 支撑但不充满空间 能够承受垂直和水平荷载 力沿壳体表面分布 阅读材料P11 构件受外力作用时 要发生形状或大小的改变 这种改变称为 吊车的吊绳承受的力是拉力 拉力所产生的形变为 组成材料的粒子被拉开 板凳腿承受的外力是压力 压力所产生的变形为 组成材料的粒子被推近 拉力和压力都是荷载作用的结果 变形 拉伸 压缩 当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时 杆件产生的 发生弯曲变形时的构件称为 当板凳很长时 櫈面可视为梁 此种櫈面在人的体重等外力的作用下 会发生弯曲变形 只是这种变形可能很小 肉眼不易看出来 而跳水的跳板发生的弯曲变形 却是非常明显 弯曲变形如图 弯曲 梁 杆件基本变形 1 拉伸 压缩 2 弯曲 欣赏视频 一 单杠结构分析 单杠由哪些构件组成 杠体 立柱 拉杆 自主探究 运动员在单杠上的状态 分析讨论 并完成表格 二 杠体的受力与变形 1 弯曲力 弯曲力 弯曲力 弯曲 弯曲 弯曲 指向人体 指向人体 2 指向人体 1 人静挂或静坐时 任意时刻 杠体受到的作用力 其方向 都是从杠体指向人重心所处的瞬间位置 2 人运动时 三 立柱的受力与变形 注意 同一荷载在静态 动态下 结构承受的外力往往不同 压力 压缩 柱子两侧 弯曲力 弯曲趋势 人运动的一侧 1 2 3 问题 杠体和立柱的上端相连 人的作用力通过杠体作用于立柱 立柱产生弯曲变形趋势 如果要向前发生弯曲 有什么方法可以削弱或抵消这种弯曲呢 用一个力从反方向拉 四 拉杆的作用 拉杆 辅助立柱抵抗弯曲变形趋势 还有其他方法可以增强单杠的受力能力吗 如何使单杠更加结实 稳定 自主探究 使单杠更加结实 稳定 使单杠更加结实 稳定 加粗立柱 方法 深埋立柱 加固底基 改变材料 请设计一款能够在家里使用的单杠 从单杠受力的角度分析并做简要设计 注意 家庭用 不方便安装拉杆安放在哪里呢 各个构件都受到哪些力 如何增强它的承力能力 技术实践 二 棚室屋架结构分析 棚室屋架结构是怎样受力的呢 屋面 棚盖 由前坡面组成 棚膜 塑料薄膜 覆盖于前坡面上 屋面由梁承托 各梁分别由立柱和后墙支撑 棚室荷载与立柱受力 承受的荷载主要分为恒载和活载 恒载包括屋面 梁的质量 属于不随时间变化而变化的永久性荷载 活载包括雪载 风载等 属于随情况变化而变化的可变性荷载 立柱 P1 P2 永久性荷载 立柱基础 P P M 雪载 2 梁的受力 材料被挤压 材料被拉伸 梁的受力 如平衡木 桥等都是梁的一种类型 拱结构的应用 拱结构十分美观 很多建筑物都采用了拱结构 赵州桥 拱结构的概念 中间高四周低呈弧形的曲面 为什么要采用拱结构呢 拱结构受力 拱结构对承受荷载有利 荷载压力作用于拱上 圆拱再把力传到其四周的支撑上 例如雪荷载 比较不同形状的纸板承受压力的大小 1 哪种情况下纸板的抗压能力最强 2 还有更好的方案吗 如图所示 某村庄旁边的小河上原有一座限重1 5吨的简易梁式桥 桥下的河水较浅 不能通航 现在由于经济的发展 运输量有了极大的增加 必须使桥梁的承重能力加以提高 但是又不能把桥拆掉后重新再建 因为这是该村唯一的公路桥 那么我们应该如何进行改进 设计出符合要求的桥梁结构呢 请同学们设计出3种以上的改良方案 列举几种结构承受不同外力的例子 1 通常在混凝土梁中加入钢筋是用于提高梁的 A 抗弯强度B 抗压强度C 抗拉强度D 抗剪强度 A 1 2 如图所示为简易混凝土桥梁 为提高承载力 设计时计划在水泥混凝土桥梁中加入钢筋 你认为钢筋应加在支承梁的 A 近上端B 中间C 近下端D 各处 分布均匀 C 3 钢筋混凝土梁中混凝土主要是起着抗压的作用 而钢筋主要是起抗拉的作用 如下图 楼板和阳台的加固钢筋位置都安装正确的是 A 结语 丹麦学者尼尔斯 斯坦森说得好 我们所见的固然美好 我们明了的愈加美妙 我们尚未彻悟的更是不胜其美 美不可言