結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度(講課)

1、1.1.什么是結(jié)構(gòu)什么是結(jié)構(gòu)? ?從力學(xué)的角度：結(jié)構(gòu)是指從力學(xué)的角度：結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，態(tài)，它可以抵抗能引起它可以抵抗能引起物體損壞物體損壞的的外外力。力。結(jié)構(gòu)的功能本質(zhì)：結(jié)構(gòu)的功能本質(zhì)：為了承受力，抵抗變形為了承受力，抵抗變形, ,防止被破壞防止被破壞 2.2.結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是什么結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是什么? ?結(jié)構(gòu)是指物體的各組成部分之間的結(jié)構(gòu)是指物體的各組成部分之間的搭配和排列搭配和排列結(jié)構(gòu)被破壞的幾種情況結(jié)構(gòu)被破壞的幾種情況：斷裂、翻倒、垮塌斷裂、翻倒、垮塌對應(yīng)結(jié)構(gòu)的兩個基本特性：對應(yīng)結(jié)構(gòu)的兩個基本特性： 強(qiáng)度和穩(wěn)定強(qiáng)度和穩(wěn)定性性生活中的結(jié)構(gòu)被破壞的現(xiàn)象生活中的結(jié)構(gòu)

2、被破壞的現(xiàn)象l結(jié)論：l多股繩比單股繩抗變形能力 ，即：粗繩抗拉強(qiáng)度大大l試驗2 簡易彎曲試驗l厚梁比薄梁的截面積 ，抗彎強(qiáng)度 。大大l試驗3 簡易組態(tài)試驗PP結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度我們常說的板凳是否足夠我們常說的板凳是否足夠“結(jié)結(jié)實實”，就是指它在受到外力作用，就是指它在受到外力作用的情況下，不被外力破壞的能力的情況下，不被外力破壞的能力如何，也就是它們的如何，也就是它們的強(qiáng)度強(qiáng)度如何。如何。椅子斷了一條腿，不穩(wěn)定了。那椅子斷了一條腿，不穩(wěn)定了。那么么強(qiáng)度強(qiáng)度與與穩(wěn)定穩(wěn)定是一回事嗎？是一回事嗎？通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，你可以：通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，你可以：n 理解應(yīng)力和強(qiáng)度的概念，知道應(yīng)力和強(qiáng)度的理解應(yīng)力和強(qiáng)

3、度的概念，知道應(yīng)力和強(qiáng)度的關(guān)系。關(guān)系。n 掌握影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素。掌握影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素。n 能夠運用影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素，分析結(jié)構(gòu)的能夠運用影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素，分析結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。強(qiáng)度。 用用“結(jié)實結(jié)實”與與“不結(jié)實不結(jié)實” ” 來衡量來衡量強(qiáng)度強(qiáng)度這這只是我們一個籠統(tǒng)的說法，我們?nèi)绾蝸砗饬拷Y(jié)構(gòu)只是我們一個籠統(tǒng)的說法，我們?nèi)绾蝸砗饬拷Y(jié)構(gòu)的的強(qiáng)度強(qiáng)度呢呢? ?那就要用到那就要用到應(yīng)力應(yīng)力的知識。的知識。1 1、什么是內(nèi)力，什么是外力，內(nèi)力與外力的、什么是內(nèi)力，什么是外力，內(nèi)力與外力的 關(guān)系如何？關(guān)系如何？2 2、什么是應(yīng)力，什么是強(qiáng)度，應(yīng)力與強(qiáng)度的、什么是應(yīng)力，什么是強(qiáng)度，應(yīng)力與強(qiáng)度的 關(guān)系如何？關(guān)

4、系如何？3 3、應(yīng)力用公式怎么表示，單位是什么？、應(yīng)力用公式怎么表示，單位是什么？4 4、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？內(nèi)力：內(nèi)力：外力使構(gòu)件發(fā)生變形的同時，構(gòu)件內(nèi)部分外力使構(gòu)件發(fā)生變形的同時，構(gòu)件內(nèi)部分子之間隨之產(chǎn)生一種抵抗變形的抵抗力，稱為內(nèi)子之間隨之產(chǎn)生一種抵抗變形的抵抗力，稱為內(nèi)力，內(nèi)力，是用來抵抗外力與變形，并力圖使變力，內(nèi)力，是用來抵抗外力與變形，并力圖使變形部分復(fù)原的力。形部分復(fù)原的力。外力：外力：是使結(jié)構(gòu)發(fā)生形變作用的力。是使結(jié)構(gòu)發(fā)生形變作用的力。1 1、什么是內(nèi)力，什么是外力，內(nèi)力與外力的區(qū)別？、什么是內(nèi)力，什么是外力，內(nèi)力與外力的區(qū)別？彎曲力內(nèi)力左拉

5、力左拉力右拉力右拉力內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力右壓力右壓力 左壓力左壓力內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力圖圖2:內(nèi)力抵抗壓力示意圖內(nèi)力抵抗壓力示意圖圖圖1:內(nèi)力抵抗拉力示意圖內(nèi)力抵抗拉力示意圖圖圖3:內(nèi)力抵抗彎曲力示意圖內(nèi)力抵抗彎曲力示意圖內(nèi)力、外力的區(qū)別？內(nèi)力、外力的區(qū)別？2 2、什么是應(yīng)力，什么是強(qiáng)度，應(yīng)力與強(qiáng)度的區(qū)別？、什么是應(yīng)力，什么是強(qiáng)度，應(yīng)力與強(qiáng)度的區(qū)別？強(qiáng)度：強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。應(yīng)力與強(qiáng)度的關(guān)系：應(yīng)力與強(qiáng)度的關(guān)系：應(yīng)力計算公式：應(yīng)力計算公式： N / S單位單位 :內(nèi)力內(nèi)力N （ N ）橫截面積橫截面積S（mm2或或cm2）應(yīng)力應(yīng)力（N/mm2或或N/cm

6、2）3 3、應(yīng)力用公式怎么表示，單位是什么？、應(yīng)力用公式怎么表示，單位是什么？ N / S=ABC(1)(1)圖中的花桿支柱，最圖中的花桿支柱，最薄弱的地方在哪里，為薄弱的地方在哪里，為什么？什么？(2)(2)如果把花桿支柱換成如果把花桿支柱換成圓柱形，強(qiáng)度大了嗎？圓柱形，強(qiáng)度大了嗎？(3)(3)什么影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度？什么影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度？4 4、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？(1)(1)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的形狀形狀: : 不同橫截面形狀的構(gòu)件所能承受力的程度是不不同橫截面形狀的構(gòu)件所能承受力的程度是不一樣的。一樣的。注意：注意：結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形狀形狀對強(qiáng)度的影響有兩點，一是結(jié)構(gòu)的對強(qiáng)度

7、的影響有兩點，一是結(jié)構(gòu)的外部形外部形狀狀，二是結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，二是結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面形狀。截面形狀。三角形形狀三角形形狀: : 三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一, ,它結(jié)實、穩(wěn)定、它結(jié)實、穩(wěn)定、所用材料最少。所用材料最少。 在長方形或六邊形的框架中間，加上支撐構(gòu)件，構(gòu)成在長方形或六邊形的框架中間，加上支撐構(gòu)件，構(gòu)成三角形，就可以大大增加它的牢固程度。三角形，就可以大大增加它的牢固程度。用手捏下列杯子，哪個不容用手捏下列杯子，哪個不容易變形？什么影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)易變形？什么影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度？度？4 4、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？: :形狀相形狀相

8、榫接釘接4 4、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？螺栓連接4 4、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？焊接鉚釘鉚接4 4、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？4 4、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有哪些？膠接膠接榫接榫接材料的連接方式：不同材料的連接方式：不同的連接方式，受力傳遞的連接方式，受力傳遞方式和效果不一樣，結(jié)方式和效果不一樣，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也不同。構(gòu)的強(qiáng)度也不同。（3 3）構(gòu)件之間的連接方式：）構(gòu)件之間的連接方式： 結(jié)構(gòu)的連接是指通過一定的連接物將結(jié)構(gòu)的連接是指通過一定的連接物將構(gòu)件組成整體結(jié)構(gòu)。構(gòu)件組成整體結(jié)構(gòu)。

9、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接通常有以下兩類：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接通常有以下兩類： 鉸連接鉸連接 剛連接剛連接鉸連接：鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對移動，但可以被連接的構(gòu)件在連接處不能相對移動，但可以相對轉(zhuǎn)動，具體有松螺栓、松鉚等。相對轉(zhuǎn)動，具體有松螺栓、松鉚等。 剛連接：剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對移動，也被連接的構(gòu)件在連接處不能相對移動，也不能相對轉(zhuǎn)動，具體有榫接、膠接、焊接等。不能相對轉(zhuǎn)動，具體有榫接、膠接、焊接等。膠接膠接榫接榫接焊接焊接影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素 吊蘭支撐使用的吊蘭支撐使用的三角形三角形支支架結(jié)構(gòu)，而不使用由一根直桿挑起架結(jié)構(gòu)，而不使用由一根直桿挑起的結(jié)構(gòu)。從的結(jié)構(gòu)。從材料方面材料方面考慮，吊蘭的考慮，吊蘭的三角形支架使用的是鋼管而不是木三角形支架使用的是鋼管而不是木條或塑料，鋼管抗拉力性能好。從條或塑料，鋼管抗拉力性能好。從連接方式考慮，吊蘭的三角形支架連接方式考慮，吊蘭的三角形支架的構(gòu)件是焊接而不是捆縛，這種的構(gòu)件是焊接而不是捆縛，這種連連接方式接方式更牢固。更牢固。影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的幾個主要因素影響結(jié)構(gòu)