《稳固结构的探析》.ppt
技术与设计2 结构与设计 第一单元第一单元 结构与设计结构与设计海盐高级中学高新军海盐高级中学高新军技术与设计2 结构与设计 此处插播此处插播青川大地震视频青川大地震视频引入新课：在地震中死伤那么多人，最根本的原因是房子不够结实、牢固，。技术与设计2 结构与设计 稳 固 结构稳定性稳定性？保持平衡保持平衡重心、支撑面、形状重心、支撑面、形状1、结实、牢固、结实、牢固:稳稳。2、使坚固、使坚固:本，本，防。防。结构强度结构强度技术与设计2 结构与设计 1.结构的强度：指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。 破坏：指在外力作用下，构件发生变形或断裂.2.结构强度与稳定性区别？ 稳定性 研究的是物体保持平衡状态的能力。结构强度 研究的是结构抵抗外力破坏的能力。一、结构的强度定义 技术与设计2 结构与设计 1.拔河的绳子断裂拔河的绳子断裂2.广告牌被台风吹倒广告牌被台风吹倒3.广告牌支撑柱被台风吹断广告牌支撑柱被台风吹断4.鸡蛋在某种情况下可以承受很大的力鸡蛋在某种情况下可以承受很大的力5.汽车外壳在撞击下变形汽车外壳在撞击下变形6.挂在天花板上的日光灯被风吹的摇摇晃晃挂在天花板上的日光灯被风吹的摇摇晃晃稳定性稳定性结构强度结构强度结构强度结构强度结构强度结构强度结构强度结构强度稳定性稳定性思考1：以下这些现象与稳定性和结构强度哪个有关系？知识应用技术与设计2 结构与设计 思考2：两根材料相同，粗细不同的绳子，哪根更容易断，为什么？技术与设计2 结构与设计 二、结构与力二、结构与力2.内力：内力：当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用发生改变，产生一种发生改变，产生一种抵抗外力与形变的力抵抗外力与形变的力叫内力。叫内力。3.应力：构件的单位横截面积上所产生的内力应力：构件的单位横截面积上所产生的内力应力可以作为表示应力可以作为表示结构强度结构强度的基本标准。的基本标准。Fs ig mSFSsss=为内力为受力面积为应力1.外力外力：对于所研究的构件而言，其它物体作用于该构件上：对于所研究的构件而言，其它物体作用于该构件上的力均为外力。的力均为外力。技术与设计2 结构与设计 思考思考2 2：两根材料相同，粗细不同的绳子，哪根更两根材料相同，粗细不同的绳子，哪根更容易断，为什么？容易断，为什么？可见：可见：可以表示构件可以表示构件 。 分析分析: 不变时，不变时， ，越小，构件的形变越小，构件的形变就越小，就越小， 。S不变时不变时， ，越大越大,构件构件 ,构件构件就越不结实。就越不结实。 越大越大形变越大形变越大S 越大越大构件就越结实构件就越结实形变和强度的大小形变和强度的大小FSs=技术与设计2 结构与设计 分别在一根分别在一根竹竿竹竿和一根同样尺寸和一根同样尺寸的的易脆性塑料杆易脆性塑料杆上不断加相同质上不断加相同质量的重物量的重物沿着垂直中心线的方向撞击一根沿着垂直中心线的方向撞击一根完整的钢管完整的钢管与用同样的方法撞击与用同样的方法撞击一根一根中间有焊接缝的钢管中间有焊接缝的钢管易脆性塑料杆易断有焊接缝的钢管易断材料不同，结构强度不同连接方式不同，结构强度不同思考思考3：技术与设计2 结构与设计 （1）结构的形状）结构的形状三、影响结构强度的主要因素三、影响结构强度的主要因素1.三角形结构强度比较大Company Logo技术与设计2 结构与设计 Company Logo2.拱形承受压力强度比较大（1）结构的形状）结构的形状三、影响结构强度的主要因素三、影响结构强度的主要因素技术与设计2 结构与设计 常见梁或框架横截面形常见梁或框架横截面形状状横截面不同承受的强度也不同。横截面不同承受的强度也不同。三、影响结构强度的主要因素三、影响结构强度的主要因素工字形十字形长方形形圆形形技术与设计2 结构与设计 小试验小试验测试用不同截面形状的构件做成的悬梁的强度如果把纸做的换成铁做的，同样的截面形状强度一如果把纸做的换成铁做的，同样的截面形状强度一样吗？样吗？Company Logo技术与设计2 结构与设计 （2）结构的材料相同的结构，材料不同强度也不同。相同的结构，材料不同强度也不同。Company Logo三、影响结构强度的主要因素三、影响结构强度的主要因素技术与设计2 结构与设计 知识应用建房梁知识应用建房梁材料 钢筋混凝土 混凝土和石材，较能抵抗压力，却无法抗拉力， 而钢筋擅长抗拉力。因此，在混凝土梁上加钢筋，以避免产生断裂变形，它们通常被安排在受拉一侧。技术与设计2 结构与设计 铰连接：铰连接：被连接的构件在连接处被连接的构件在连接处不能相对移不能相对移动，但可以相对转动动，但可以相对转动，具体有松螺栓、松铆，具体有松螺栓、松铆、合页等。、合页等。轮子轮子轴承轴承合页合页（3）结构的连接方式三、影响结构强度的主要因素三、影响结构强度的主要因素技术与设计2 结构与设计 （3）结构的连接方式三、影响结构强度的主要因素三、影响结构强度的主要因素 刚连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等。技术与设计2 结构与设计 知识应用下列常用工具中属于刚连接的是（）Company Logo技术与设计2 结构与设计 思考思考4 4： 比较下图连接方式，哪种连接强度最好比较下图连接方式，哪种连接强度最好? 第一种是榫接，强度最大，结构最稳定。第一种是榫接，强度最大，结构最稳定。 第二种用钉子水平连接，强度最小。第二种用钉子水平连接，强度最小。 第三种用钉子竖直连接，强度没有榫接大，但比第二个强。第三种用钉子竖直连接，强度没有榫接大，但比第二个强。技术与设计2 结构与设计 结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用产生着直接的影响。四、结构与功能四、结构与功能（21）技术与设计2 结构与设计 想一想：如何将一辆普通自行车通过改变结构，设计成一款想一想：如何将一辆普通自行车通过改变结构，设计成一款冰上自行车？冰上自行车？设计设计 将普通自行车取掉前轮，周围加上骨架，并在其前面装一只冰刀，后将普通自行车取掉前轮，周围加上骨架，并在其前面装一只冰刀，后面对称的装两只冰刀，形成三点支撑，从而可在冰面上前进、倒退、前后滑面对称的装两只冰刀，形成三点支撑，从而可在冰面上前进、倒退、前后滑行及刹车。行及刹车。能力提升训练技术与设计2 结构与设计 稳定性稳定性保持平衡保持平衡重心、支撑面、形状重心、支撑面、形状结构强度结构强度抵抗破坏抵抗破坏材料、形状、连接材料、形状、连接应力Fs ig mSss=应力越大，形变越大，但强度却越小。小结：小结：技术与设计2 结构与设计 某小河上原有一座限重某小河上原有一座限重1.5吨的简易式桥吨的简易式桥, 桥下的桥下的河水较浅河水较浅,不能通航不能通航.现在由于经济的发展现在由于经济的发展,运输量有了运输量有了极大的增加极大的增加,必须使桥梁的承重能力提高必须使桥梁的承重能力提高.但又不能把但又不能把桥拆掉后再建桥拆掉后再建,因为这是该地唯一的公路桥因为这是该地唯一的公路桥. 请同学们请同学们设计出设计出3种以上符合要求的加固桥梁结构方案种以上符合要求的加固桥梁结构方案,并画出并画出设计图设计图. 能力提升训练Company Logo技术与设计2 结构与设计 增加一个或几个增加一个或几个桥墩桥墩选择合适的材料做斜拉索选择合适的材料做斜拉索,并在桥并在桥两侧安装足够强度的立柱两侧安装足够强度的立柱选择合适的材料做斜拉索选择合适的材料做斜拉索,并在桥并在桥两侧安装足够强度的立柱两侧安装足够强度的立柱增加斜支撑柱增加斜支撑柱能力提升训练Company Logo技术与设计2 结构与设计 增加钢制的三角形桁架增加钢制的三角形桁架结构结构增加拱形结构增加拱形结构本节能力训练Company Logo技术与设计2 结构与设计 房子倒塌、路面断裂、汽车变形等，这些都是因为房子倒塌、路面断裂、汽车变形等，这些都是因为物体物体结构强度结构强度不够导致的。不够导致的。
