通用技術(shù)技術(shù)與設(shè)計213結(jié)構(gòu)強與穩(wěn)定性教學(xué)PPT課件

1、一選擇題1下列關(guān)于變形的敘述，正確的是( )。 A變形是指構(gòu)件受外力作用時，發(fā)生形狀或大小的改變 B變形是指構(gòu)件受外力作用時，發(fā)生形狀的改變 C變形是指構(gòu)件受外力作用時，發(fā)生彎曲 D變形是指構(gòu)件受外力作用時，發(fā)生斷裂2在房屋梁和墻的荷載中，雪載屬于（ ）。 A恒載 B活載 C可變性荷載 D永久性荷載 鞏固提高鞏固提高1-21-2A A B CB C 第1頁/共38頁 二、判斷題 1 1荷載作用到梁上，梁的上部受壓力，下部受張力。 （ ） 2 2我們可以把立柱看作是根部固定于地下的垂直梁。 ( ( ) ) 3 3長條板凳和跳板都屬于梁，它們的受力和變形情況應(yīng)該是一樣的。 ( ( ) ) 4 4立

2、柱受到與軸線相垂直的外力作用時，會產(chǎn)生彎曲變形。 ( ( ) ) 5 5一座大橋，除了承受壓力、拉力、彎曲力之外，還要承受扭力等外力的作用。 ( ( ) ) X X 第2頁/共38頁結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性第3頁/共38頁【問題思考】以下情景說明了什么？ 人坐在一只簡易的小板凳上，用力搖幾下，板凳壞了，人也跌倒在地； 人踩在窗戶的防盜網(wǎng)上擦玻璃窗，防盜網(wǎng)合金條的焊接處斷裂，險些釀成大禍。這是由于板凳、防盜網(wǎng)沒有能夠承受住人的重力所造成的。 在拔河比賽中，繩子被拉斷了，說明繩子不具有抵抗兩隊拉力的能力； 6級地震中一幢小樓倒塌了，說明這座小樓不具有抵抗6級地震的能力。 第4頁/共38頁【問題】一根筷子

3、和一把筷子的故事 古代有幾兄弟經(jīng)常打架，父親就給他們現(xiàn)身說法：一根筷子容易被人折斷，兩根筷子還是容易折斷，三根筷子有點難十根筷子就折不斷了。從此，幾兄弟便團結(jié)起來。為何一根筷子容易斷，多根筷子不易斷？【實驗】簡易拉申實驗；簡易彎曲實驗第5頁/共38頁一、結(jié)構(gòu)的強度1、內(nèi)力？ 外力作用時，構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生的抵抗變形的抵抗力（N）。 【思考】 材質(zhì)相同，拉力相同，桿件的內(nèi)力是相同的，但為什么細的拉斷，粗的沒拉斷？結(jié)實？pppN第6頁/共38頁2、應(yīng)力： = N/S3、強度： 結(jié)構(gòu)抵抗破壞的能力。應(yīng)力衡量強度，應(yīng)力小，變形就小，抗變形能力就大第7頁/共38頁【觀察與思考 】 觀察右圖花架 最薄弱的地方在

4、哪里，為什么？ 荷載超過承受能力，桿件會發(fā)生什么樣的變形？ 支柱垂直方向上加上 較大外沖擊力F，桿件的什么地方易產(chǎn)生變形、甚至斷裂？ 同形狀、同尺寸的花展架，為什么鐵質(zhì)的比木質(zhì)的更能承載？改用鐵質(zhì)的會帶來什么新的問題?第8頁/共38頁【結(jié)構(gòu)與形狀 】看圖，我們曾經(jīng)見過的各種梁或各種框架，它們的構(gòu)件的橫截面形狀各種各樣，有工字形、十字形、長方形、L形、圓形、U形等。不同橫截面形狀的構(gòu)件所能承受力的程度是否一樣？ 做簡易組態(tài)實驗，觀察受力與變形？第9頁/共38頁【結(jié)構(gòu)與材料】 一個堅固的梁的材料必須具有好的抗拉力、壓力、剪切力和扭曲力的性能，所以，梁通常由不止一種材料制成。如一根混凝土梁含有加固鋼

5、筋，混凝土擅長抗壓力，而鋼筋擅長抗拉力，它們共同形成了非常牢固的結(jié)構(gòu)。第10頁/共38頁【結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的連接】 a、鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對移動，但可相對轉(zhuǎn)動，具體有松螺栓、松鉚等，如折疊傘傘骨間的連接、門與門框的連接等。 b、剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉(zhuǎn)動，具體有榫接、膠接、焊接、鉚接、螺接等，如固定鐵床架的連接、不可移動的桌腿與桌面的連接等。那種連接強度最大？第11頁/共38頁不能相對移動，但可相對轉(zhuǎn)動。鉸接第12頁/共38頁鉚接金屬框架連接不易焊接鋁板連接螺栓和螺母第13頁/共38頁雨傘傘骨間的連接第14頁/共38頁榫接榫接榫接第15頁/共38頁膠接

6、黏接金屬材料與其他材料的聯(lián)接，有間隙存在的金屬件之間的連接，補修金屬件的破損第16頁/共38頁焊接第17頁/共38頁錫焊電焊氣焊焊接電路板電子元件連接銅（鐵）材料的小型件連接承受強度較大金屬件連接受力大金屬件自行車車架的連接第18頁/共38頁【結(jié)論 】影響結(jié)構(gòu)強度的因素形狀材料材料的連接方式第19頁/共38頁【馬上行動】 1、對一個用4根小木條釘成的相框，使它更牢固的做法是什么？2、在自行車各部件之間的連接中，三角架屬于什么連接？剎車連桿之間屬于什么連接？輻條與鋼圈之間屬于什么連接？3、有的礦泉水瓶上有若干凸起的橫向紋路，它的作用是什么？ 4、觀察分體式空調(diào)器壓縮機在戶外墻上的固定，它是通過什

7、么方法加強牢固程度的？能否只用壁掛式方法固定，為什么？第20頁/共38頁臺風(fēng)“桑美”穩(wěn)定性第21頁/共38頁二、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性1、穩(wěn)定：是指結(jié)構(gòu)在負載作用下(受擾動)后，擾動消失后能維持（重新返回）其原有平衡狀態(tài)的能力。(不是狀態(tài)絕對不變）第22頁/共38頁2、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定含義： 結(jié)構(gòu)具有阻礙翻倒或移動的特性 結(jié)構(gòu)在其負載作用下維持其原有平衡形式的能力第23頁/共38頁3、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素與幾何形狀有關(guān)三角形穩(wěn)定性。無拉桿會怎么樣？為何穩(wěn)定？第24頁/共38頁結(jié)構(gòu)的重心重心越低越穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的底座底座越大越穩(wěn)定第25頁/共38頁【思考】比薩斜塔為何斜而不倒？重心點的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，就是穩(wěn)定

8、的，不會傾倒?！緦嶒炋骄俊坷糜布埌遄銎溜L(fēng)，如何才能穩(wěn)定？第26頁/共38頁【馬上行動】1、使用不同壘法，壘一堵5塊磚長、8塊磚高的墻。2、在墻的一側(cè)施加相同大小的推力，觀察結(jié)果。3、分析不同壘法的墻的穩(wěn)定性，當(dāng)施加同樣的力時，哪種壘法的墻不容易傾倒？你認為最好的壘法是什么？第27頁/共38頁【思考】1.1.靜態(tài)的自行車是如何保持穩(wěn)定的? ?2.2.自行車騎起來時，只有兩個支撐點，為什么不會倒？3.3.陀螺靜止狀態(tài)會傾倒，而高速旋轉(zhuǎn)時卻可以立起來？注意！運動狀態(tài)下與靜止狀態(tài)下物體的穩(wěn)定條件有所不同。第28頁/共38頁【思考】如何增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性？ 減小長細比 利用三角形框架及其組合結(jié)構(gòu)【拓展】生

9、活中常利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)某些功能。第29頁/共38頁 【小結(jié) 】 1 1、強度：結(jié)構(gòu)抵抗破壞的能力影響強度的因素： 形狀、材料 、材料連接方式2 2、穩(wěn)定性： 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素： 結(jié)構(gòu)的重心-重心越低越穩(wěn)定 結(jié)構(gòu)的底座-底座越大越穩(wěn)定 結(jié)構(gòu)的形狀-三角形的穩(wěn)定性 增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性： 減小長細比 利用三角形框架及其組合結(jié)構(gòu)第30頁/共38頁 一、選擇題 1影響結(jié)構(gòu)強度的主要因素是( )。 A 形狀、材料和物體的大小 B形狀、材料和材料的連接方式 C形狀、材料和溫度 D. 材料和材料的連接方式2影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素是( )。 A 結(jié)構(gòu)的形狀和重心的位置 B 重心的位置和物體的質(zhì)量 C結(jié)構(gòu)的

10、形狀和材料的種類 D 材料的種類和重心的位置 鞏固提高鞏固提高1-31-3BA第31頁/共38頁二、判斷題1盡可能地增大結(jié)構(gòu)的底面面積，可增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 ( ) 2強度表示的是物體結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力。 ( )3梁的長細比越大，越不易彎曲。 ( ) 4“不倒翁”的實例說明，物體的重心即使超出了其支撐面也不會翻倒。 ( ) 5結(jié)構(gòu)的強度不僅與材料有關(guān)，而且與所用材料的形狀有關(guān)。 ( )第32頁/共38頁 三、簡答題 1 1從強度的角度考慮，建筑大樓時能隨意加高樓層嗎? ?為什么? ? 2 2在房屋裝修時，如果打掉部分承重柱，可能導(dǎo)致什么后果? ?為什么? ?3 3體育場有精彩足球賽時，如果多賣票，超員嚴重可能造成看臺坍塌，這是什么原因? ? 4 4為什么嚴禁長途客運車超員行駛? ? 5 5在自行車各部件之間的連接中，三角架、剎車連桿之間、輻條與鋼圈之間的連接為何種連接？第33頁/共