通用技術(shù)第一章結(jié)第二節(jié)典型結(jié)構(gòu)案例分析

第二節(jié)典型結(jié)構(gòu)案例分析

——結(jié)構(gòu)是怎樣受力的一、單杠的受力和變形分析

二、棚室屋架結(jié)構(gòu)分析

課前提問(wèn)1、什么是架構(gòu)2、結(jié)構(gòu)的定義，什么是構(gòu)件？3、結(jié)構(gòu)分為哪三種常見(jiàn)類(lèi)型？它們的結(jié)構(gòu)特征和受力特點(diǎn)有哪些？從力學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，它可以抵抗引起形態(tài)和大小改變的力。一、單杠結(jié)構(gòu)的受力和變形體操全能男子體操全能有六項(xiàng)：跳馬，自由體操，鞍馬，單杠，雙杠，吊環(huán)女子體操全能有四項(xiàng)：跳馬，自由體操，平衡木，高低杠把單杠看成結(jié)構(gòu)，構(gòu)件有：杠體、立柱、拉桿。單杠的結(jié)構(gòu)當(dāng)桿件受到與桿縱軸線(xiàn)相垂直的外力作用時(shí)，桿件產(chǎn)生的變形為彎曲，發(fā)生彎曲變形時(shí)的構(gòu)件稱(chēng)為梁。

當(dāng)板凳很長(zhǎng)時(shí)，凳面可視為梁。此種凳面在人的體重等外力的作用下，會(huì)發(fā)生彎曲變形。只是這種變形可能很小，肉眼不易看出來(lái)。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：閱讀材料（課本11頁(yè)）1.如果我們?cè)诟荏w的中間吊一個(gè)重物，將可能發(fā)生怎樣的變形？

彎曲，杠體是有兩個(gè)支點(diǎn)的梁

2.如果撤掉拉桿4和拉桿6，而抓著拉桿3和5用力拉，立柱將可能發(fā)生怎樣的變形？彎曲，立柱是只有一個(gè)支點(diǎn)的垂直梁

球球球球F球小球?qū)潭c(diǎn)的作用力的方向，從固定點(diǎn)指向小球球心所處的瞬間位置。單擺實(shí)驗(yàn)示意圖思考：小球?qū)潭c(diǎn)的作用力的方向？

運(yùn)動(dòng)員在杠體上轉(zhuǎn)動(dòng)其側(cè)視圖與單擺類(lèi)似：杠體相當(dāng)于固定點(diǎn)，人相當(dāng)于小球。1.我們?cè)賮?lái)看運(yùn)動(dòng)員做的大回環(huán)動(dòng)作。從側(cè)面來(lái)看，是怎樣？

2.杠體受到人的作用力方向是怎樣的？

任意時(shí)刻，人對(duì)杠體的作用力方向總是朝著人體所在的瞬間位置。結(jié)論一：杠體的受力與變形杠體總是朝著人體所在的瞬間位置的方向上發(fā)生彎曲。

杠體和立柱的上端相連，人的作用力通過(guò)杠體作用于立柱，立柱可能發(fā)生彎曲變形,如果要向前發(fā)生彎曲，請(qǐng)問(wèn)同學(xué)們有什么方法可以抵消這種彎曲變形呢？

立柱埋深一點(diǎn)、用一個(gè)力從反方向拉，都可以幫助立柱抵抗變形。

問(wèn)題：課本12頁(yè)，圖1-18，運(yùn)動(dòng)員從單杠前側(cè)向后側(cè)運(yùn)動(dòng)，起削弱變形、保持平衡作用的是拉桿5還是拉桿6？拉桿6結(jié)論二：立柱的受力與變形任意時(shí)刻，對(duì)于立柱，由人運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的彎矩M1，都有一個(gè)由立柱埋在地下部分和拉桿共同產(chǎn)生的反彎矩M2來(lái)平衡，以保持單杠整體的穩(wěn)定。閱讀課本13頁(yè)閱讀材料：棚室屋架的構(gòu)成，了解恒載與活載的區(qū)別，以及永久性荷載和可變性荷載的概念。二、棚室屋架結(jié)構(gòu)分析1、棚室荷載

6后墻

7通道

5立柱

1草簾

3后屋面

2塑料棚膜

4拱架（梁）

9防滲膜固定槽10防滲膜

8防寒溝11混凝土墻（1）構(gòu)件——墻的受力對(duì)于墻（和立柱）來(lái)說(shuō)：恒載：梁（拱架）的質(zhì)量、屋面（草簾、塑料棚膜）活載：雪載、風(fēng)載等

立柱F1F2永久性荷載和雪載立柱基礎(chǔ)F’’F’M（2）構(gòu)件——梁(拱架)的受力對(duì)于梁（拱架）來(lái)說(shuō)：恒載：塑料棚膜、后屋面、梁（拱架）的自重活載：雪載、風(fēng)載等粱的受力粱受力變形示意圖思考：梁的變形是怎樣的，怎樣防止梁過(guò)分彎曲？（3）構(gòu)件——拱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用拱結(jié)構(gòu)即中間高四周低呈弧形的曲面荷載壓力作用于拱上，圓拱再把力傳到其四周的支撐上。拱結(jié)構(gòu)十分美觀(guān)，很多建筑物都采用了拱結(jié)構(gòu)。分組小試驗(yàn)——比較不同形狀的紙板承受壓力的大小1、哪種情況下紙板的抗壓能力最強(qiáng)？2、你還有更好的方案嗎？課堂總結(jié)：通過(guò)這節(jié)課學(xué)習(xí)，你都學(xué)到了什么？1.截面規(guī)格為30cm×20cm，兩端架在相距為2m的支撐墻上．如按豎擺和橫擺兩種方式(如圖Z-5-5所示)擺放，則木質(zhì)橫梁的承重(上往下壓)能力()A．如甲圖所示豎擺方式承重大B．如乙圖所示橫擺方式承重大C．一樣大D．不確定A2．“康師傅”礦泉水的瓶子外形結(jié)構(gòu)如圖甲所示，A、B兩處是礦泉水瓶殼的不同結(jié)構(gòu)．A處有內(nèi)環(huán)