第三节 结构的强度与稳定.ppt

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1、第一章第一章 结构与设计结构与设计六盘水市第五中学六盘水市第五中学 李李 敏敏第三节第三节结构的强度与稳定结构的强度与稳定理解结构强度的概念，掌握其影响因素理解结构强度的概念，掌握其影响因素理解结构稳定的概念理解结构稳定的概念结构的强度与稳定结构的强度与稳定学 习 目 标掌握影响结构强度、稳定性的因素掌握影响结构强度、稳定性的因素（重点）（重点）能对常见简单结构设计判断进行稳定性分能对常见简单结构设计判断进行稳定性分析，并对如何增加稳定性提出自己的看法析，并对如何增加稳定性提出自己的看法（难点）（难点）一、怎样理解一、怎样理解“结实结实”和和“稳稳”？v结论：v 多股绳比单股绳抗变形能力大，即

2、：粗绳抗拉强度大试验试验1简易拉伸试验简易拉伸试验P 试验2 简易组态试验P三角形比四边形稳定 外力使构件发生变形的同时，构件内部分子之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力，称为内力。1、内力、内力二、应力与强度外力内力PN内力与外力的关系内力与外力的关系外力内力NP内力与外力的关系内力与外力的关系2、应力：、应力：作用在单位截面积上的内力称为应力。应力计算公式：N/S单位:内力N （N）横截面积S（mm2 或cm2）应力（N/mm2或N/cm2）分析分析:的大小与的大小与N、S有关有关,S不变时不变时,越大越大,构件构件 ,可见：可见：可以表示构件可以表示构件 。N不变时，不变时，,越小，构件的形

3、变就越小，构件的形变就越小，越小，。试解释：运用应力，解释粗绳比细绳试解释：运用应力，解释粗绳比细绳“结实结实”的问题。的问题。N 越大越大变形越大变形越大形变的大小形变的大小S 越大越大构件就越结实构件就越结实应用公式计算：应用公式计算：P25P25图图1-42:1-42:花杆支柱最粗处的直径为花杆支柱最粗处的直径为3cm3cm，最细，最细处的直径为最粗处的一半，外力冲击所产生的处的直径为最粗处的一半，外力冲击所产生的内力为内力为30N30N，试计算支柱上的最大应力为多少？，试计算支柱上的最大应力为多少？解：最大应力发生在最细处，最大应力解：最大应力发生在最细处，最大应力为内力和最细处的横截

4、面积之比：为内力和最细处的横截面积之比：N/S 30/(3/2/2)2N/cm2 16.98N/cm2 定义：物体结构定义：物体结构抵抗变形的能力抵抗变形的能力叫强度。叫强度。表示：用表示：用应力应力来衡量、表示强度，来衡量、表示强度，即科学又确切。即科学又确切。3、强度：、强度：图中的花杆支柱，最薄弱的地方是图中的花杆支柱，最薄弱的地方是图中的花杆支柱，最薄弱的地方是图中的花杆支柱，最薄弱的地方是_处，处，处，处，原因是原因是原因是原因是_。B此处截面积最小，材料承受应力最大此处截面积最小，材料承受应力最大此处截面积最小，材料承受应力最大此处截面积最小，材料承受应力最大ABC阅读课本阅读课本

5、阅读课本阅读课本P25P25材料材料材料材料1 1，回答，回答，回答，回答下列问题下列问题下列问题下列问题:如果置于上板面的荷载超过杆件的承受能力，如果置于上板面的荷载超过杆件的承受能力，如果置于上板面的荷载超过杆件的承受能力，如果置于上板面的荷载超过杆件的承受能力，杆件会发生变形为杆件会发生变形为杆件会发生变形为杆件会发生变形为_。断裂断裂断裂断裂ABC同形状，同尺寸的花展架，为什么铁质的同形状，同尺寸的花展架，为什么铁质的同形状，同尺寸的花展架，为什么铁质的同形状，同尺寸的花展架，为什么铁质的 比木质的更能承载？比木质的更能承载？比木质的更能承载？比木质的更能承载？答：因为铁质的容许应力比

6、木质的容许应力大。答：因为铁质的容许应力比木质的容许应力大。答：因为铁质的容许应力比木质的容许应力大。答：因为铁质的容许应力比木质的容许应力大。阅读课本阅读课本阅读课本阅读课本P25P25材料材料材料材料2 2，回答，回答，回答，回答下列问题下列问题下列问题下列问题:小试验小试验比较不同形状的纸板承受压力的大小比较不同形状的纸板承受压力的大小1、哪种情、哪种情况下纸板况下纸板的抗压能的抗压能力最强？力最强？2、还有更、还有更好的方案好的方案吗？吗？三、影响强度的因素结构的形状结构的形状钻石与石墨的结构钻石与石墨的结构三、影响强度的因素试验：试验：用手捏下列杯子，谁容易变形？用手捏下列杯子，谁容

7、易变形？结论：材料形状相同，形状相同，材料不同，材料不同，强度就不同。强度就不同。不同的材料不同的材料试验：试验：比较一下榫接和钉接的木椅，哪个比较稳固比较一下榫接和钉接的木椅，哪个比较稳固?结论：材料的连接方式不同的连接不同的连接方式，受力传递方式和效果不一样，结方式，受力传递方式和效果不一样，结构的强度也不同。构的强度也不同。铰连接被连接的构件在连接处不能不能相对移动，但能相对转动。相对移动，但能相对转动。刚连接被连接的构件在连接处既不既不能相对移动，也不能相对转动。能相对移动，也不能相对转动。构件之间的连接方式构件之间的连接方式铰连接：铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移被连接的构件在

8、连接处不能相对移动，但可以相对转动，具体有松螺栓、松铆动，但可以相对转动，具体有松螺栓、松铆等。等。轮子轮子轴承轴承合页合页榫接榫接胶接胶接焊接焊接小结小结一、应力与强度一、应力与强度 N/SN/S二、二、二、二、影响结构强度的三因素：影响结构强度的三因素：1 1、结构的形状、结构的形状、结构的形状、结构的形状2 2、结构的材料、结构的材料、结构的材料、结构的材料3 3、连接方式、连接方式、连接方式、连接方式楼脆脆：上海的一栋高楼整体倒覆，故得此称号楼脆脆：上海的一栋高楼整体倒覆，故得此称号 被台风吹倒的广告牌被台风吹倒的广告牌货装多了货装多了 车车“罢工罢工”了了定义定义-稳定性：结构在荷载

9、的作稳定性：结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。用下维持其原有平衡状态的能力。理解理解1：不是指结构在荷载的作用：不是指结构在荷载的作用下维持其原有状态绝对不改变。下维持其原有状态绝对不改变。理解理解2：当原有状态改变后，若外：当原有状态改变后，若外部作用消失，能重新返回到原有平部作用消失，能重新返回到原有平衡状态。衡状态。2、影响结构稳定性的因素：、影响结构稳定性的因素：（1）重心位置的高低）重心位置的高低不倒翁不倒翁怎样将书本立起来？怎样将书本立起来？想一想：想一想：为什么大坝的横截面总是建成梯形的？接触面与支持面接触面与支持面v接触面是物体与地面接触形成的面。是物体与地面接触形成的面。v支撑面是物体与地面接触形成是物体与地面接触形成支撑点支撑点的连线与地的连线与地面的构成的面。面的构成的面。比萨斜塔为什么不倒塌？想一想：想一想：对于一个结构而言，对于一个结构而言，如果重心所在点的垂线如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，落在结构底面的范围内，就是稳定的。就是稳定的。结构稳定性的基本条件：重心所在点的垂线应落在结构支撑面内。谢谢 谢谢