典型結(jié)構(gòu)受力分析

1、典型結(jié)構(gòu)受力分析典型結(jié)構(gòu)受力分析第一頁，共75頁。第二頁，共75頁。蛋殼的材料蛋殼的材料94%1%1%4%第三頁，共75頁。 壓力沿拱狀結(jié)構(gòu)的弧面（也就是蛋壁）分布，而不會使結(jié)構(gòu)斷裂。拱形結(jié)構(gòu)使圓屋頂和拱形物能夠承受巨大的重量。蛋殼的受力蛋殼的受力第四頁，共75頁。 而蛋殼又必須是易碎的，這樣雛雞只用微弱的力就能破殼而出。雛雞用嘴向外用力，從蛋殼內(nèi)部看成凹形的頂部很容易碎裂，那是因為它的抗拉力很弱。蛋殼的受力蛋殼的受力第五頁，共75頁。盡善盡美一顆蛋盡善盡美一顆蛋第六頁，共75頁。知識回顧：知識回顧： 常見結(jié)構(gòu)的類型殼體結(jié)構(gòu)：實心結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)：能夠承受較大的力支撐但不充滿空間， 能夠承受垂直

2、和水平荷載力沿殼體表面分布第七頁，共75頁。第一章 結(jié)構(gòu)與設計典型結(jié)構(gòu)典型結(jié)構(gòu)受力分析受力分析第八頁，共75頁。閱讀材料閱讀材料P11 構(gòu)件受外力作用時，要發(fā)生形狀或大小的改變，這構(gòu)件受外力作用時，要發(fā)生形狀或大小的改變，這種改變稱為種改變稱為 。 吊車的吊繩承受的力是拉力，拉力所產(chǎn)生的形吊車的吊繩承受的力是拉力，拉力所產(chǎn)生的形變?yōu)樽優(yōu)?，組成材料的粒子被拉開；板凳腿承，組成材料的粒子被拉開；板凳腿承受的外力是壓力，壓力所產(chǎn)生的變形為受的外力是壓力，壓力所產(chǎn)生的變形為 ， ，組成材料的粒子被推近。拉力和壓力都組成材料的粒子被推近。拉力和壓力都是荷載作用的結(jié)果。是荷載作用的結(jié)果。變形變形拉伸拉伸

3、壓縮壓縮第九頁，共75頁。 當桿件受到與桿縱軸線相垂直的外力作用時，桿當桿件受到與桿縱軸線相垂直的外力作用時，桿件件 產(chǎn)生的產(chǎn)生的 ，發(fā)生彎曲變形時的構(gòu)件稱為，發(fā)生彎曲變形時的構(gòu)件稱為 。 當板凳很長時，櫈面可視為梁。此種櫈面在當板凳很長時，櫈面可視為梁。此種櫈面在人的體重等外力的作用下，會發(fā)生彎曲變形人的體重等外力的作用下，會發(fā)生彎曲變形。只是這種變形可能很小，肉眼不易看出來。只是這種變形可能很小，肉眼不易看出來。而跳水的跳板發(fā)生的彎曲變形，卻是非常。而跳水的跳板發(fā)生的彎曲變形，卻是非常明顯。彎曲變形如圖：明顯。彎曲變形如圖：彎曲彎曲梁梁第十頁，共75頁。桿件基本變形桿件基本變形1、拉伸、壓

4、縮2、彎曲第十一頁，共75頁。第十二頁，共75頁。第十三頁，共75頁。欣賞視頻欣賞視頻第十四頁，共75頁。一、單杠結(jié)構(gòu)分析一、單杠結(jié)構(gòu)分析單杠由哪些單杠由哪些構(gòu)件構(gòu)件組成？組成？杠體立柱拉桿第十五頁，共75頁。自主探究自主探究運動員在單杠上的狀態(tài)，分析討論，并完成表格運動員在單杠上的狀態(tài)，分析討論，并完成表格：二、杠體的受力與變形二、杠體的受力與變形1彎曲力彎曲力彎曲力彎曲力彎曲力彎曲力彎曲彎曲彎曲彎曲彎曲彎曲指向人體指向人體指向人體指向人體2指向人體指向人體第十六頁，共75頁。（1）人靜掛或靜坐時）人靜掛或靜坐時第十七頁，共75頁。 任意時刻，杠體受到的作用力，其任意時刻，杠體受到的作用力，

5、其方向方向，都是從杠體，都是從杠體指向人重心所處的瞬間位置。指向人重心所處的瞬間位置。（2）人運動時）人運動時第十八頁，共75頁。三、立柱的受力與變形三、立柱的受力與變形 注意：注意：同一荷載在靜態(tài)、動態(tài)下，結(jié)構(gòu)承受的外力同一荷載在靜態(tài)、動態(tài)下，結(jié)構(gòu)承受的外力往往不同。往往不同。壓力壓力壓縮壓縮柱子兩側(cè)柱子兩側(cè)彎曲力彎曲力彎曲趨勢彎曲趨勢人運動的一側(cè)人運動的一側(cè)123第十九頁，共75頁。第二十頁，共75頁。杠體和立柱的上端相連，人的作用力通過杠體作用于杠體和立柱的上端相連，人的作用力通過杠體作用于立柱，立柱，立柱產(chǎn)生彎曲變形趨勢立柱產(chǎn)生彎曲變形趨勢，如果要向前發(fā)生彎曲，有什么方法可，如果要向前

6、發(fā)生彎曲，有什么方法可以削弱或抵消這種彎曲呢？以削弱或抵消這種彎曲呢？ 第二十一頁，共75頁。四、拉桿的作用四、拉桿的作用 拉桿：拉桿：輔助立柱抵抗彎曲變形趨勢輔助立柱抵抗彎曲變形趨勢還有其他方法可以增強單杠的受力能力嗎？還有其他方法可以增強單杠的受力能力嗎？第二十二頁，共75頁。 如何如何使單杠更加使單杠更加結(jié)實、穩(wěn)定？結(jié)實、穩(wěn)定？自主探究自主探究使單杠更加使單杠更加結(jié)實結(jié)實、穩(wěn)定穩(wěn)定第二十三頁，共75頁。使單杠更加使單杠更加結(jié)實結(jié)實、穩(wěn)定穩(wěn)定加粗立柱加粗立柱方法方法：深埋立柱深埋立柱加固底基加固底基改變材料改變材料第二十四頁，共75頁。請設計一款能夠在家里使用的單杠，請設計一款能夠在家里使

7、用的單杠，從單杠受力的角度分析并做簡要設計。從單杠受力的角度分析并做簡要設計。注意：家庭用，不方便安裝拉桿注意：家庭用，不方便安裝拉桿 安放在哪里呢？安放在哪里呢？ 各個構(gòu)件都受到哪些力？各個構(gòu)件都受到哪些力？ 如何增強它的承力能力？如何增強它的承力能力？技術(shù)實踐技術(shù)實踐第二十五頁，共75頁。第二十六頁，共75頁。第二十七頁，共75頁。第二十八頁，共75頁。二、棚室屋架結(jié)構(gòu)分析二、棚室屋架結(jié)構(gòu)分析棚室屋架結(jié)構(gòu)是怎樣受力的呢？第二十九頁，共75頁。第三十頁，共75頁。屋面（棚蓋）由前坡面組成，棚膜（塑料薄膜）覆蓋于前坡面上；屋面由梁承托，各梁分別由立柱和后墻支撐。第三十一頁，共75頁。棚室荷載與

8、立柱受力棚室荷載與立柱受力承受的荷載主要分為恒載和活載。恒載包括屋面、梁的質(zhì)量，屬于不隨時間變化而變化的永久性荷載。活載包括雪載、風載等，屬于隨情況變化而變化的可變性荷載。第三十二頁，共75頁。第三十三頁，共75頁。第三十四頁，共75頁。立柱P1P2永久性荷載立柱基礎第三十五頁，共75頁。PPM雪載第三十六頁，共75頁。2.梁的受力梁的受力第三十七頁，共75頁。第三十八頁，共75頁。梁的受力梁的受力如平衡木，橋等都是梁的一種類型。第三十九頁，共75頁。第四十頁，共75頁。第四十一頁，共75頁。拱結(jié)構(gòu)的應用拱結(jié)構(gòu)的應用拱結(jié)構(gòu)十分美觀，很多建筑物都采用了拱結(jié)構(gòu)。第四十二頁，共75頁。第四十三頁，共

9、75頁。第四十四頁，共75頁。第四十五頁，共75頁。第四十六頁，共75頁。第四十七頁，共75頁。第四十八頁，共75頁。第四十九頁，共75頁。第五十頁，共75頁。第五十一頁，共75頁。第五十二頁，共75頁。第五十三頁，共75頁。第五十四頁，共75頁。第五十五頁，共75頁。第五十六頁，共75頁。第五十七頁，共75頁。第五十八頁，共75頁。第五十九頁，共75頁。拱結(jié)構(gòu)的概拱結(jié)構(gòu)的概念念：中間高四周低呈弧形的曲面。第六十頁，共75頁。為什么要采用拱結(jié)構(gòu)呢？第六十一頁，共75頁。拱結(jié)構(gòu)受力：拱結(jié)構(gòu)受力：拱結(jié)構(gòu)對承受荷載有利。荷載壓力作用于拱上，圓拱再把力傳到其四周的支撐上。例如雪荷載。第六十二頁，共75

10、頁。比較不同形狀的紙板承受壓力的大小1、哪種、哪種情況下紙情況下紙板的抗壓板的抗壓能力最強？能力最強？2、還有、還有更好的方更好的方案嗎？案嗎？第六十三頁，共75頁。如圖所示，某村莊旁邊的小河上原有一座限重1.5噸的簡易梁式橋。橋下的河水較淺，不能通航?，F(xiàn)在由于經(jīng)濟的發(fā)展運輸量有了極大的增加必須使橋梁的承重能力加以提高。但是又不能把橋拆掉后重新再建因為這是該村唯一的公路橋。那么我們應該如何進行改進，設計出符合要求的橋梁結(jié)構(gòu)呢?請同學們設計出3種以上的改良方案。第六十四頁，共75頁。第六十五頁，共75頁。第六十六頁，共75頁。列舉幾種結(jié)構(gòu)承受不同外力的例子？第六十七頁，共75頁。第六十八頁，共75頁。第六十九頁，共75頁。第七十頁，共75頁。第七十一頁，共75頁。第七十二頁，共75頁。1. 1. 通常在混凝土梁中加入通常在混凝土梁中加入鋼筋是用于提高梁的鋼筋是用于提高梁的( ) ( ) A.A.抗彎強度抗彎強度 B.B.抗壓強度抗壓強度 C.C.抗拉強度抗拉強度 D.D.抗剪強度抗剪強度A A第七十三頁，共75頁。1. 2.如