通用技術(shù)結(jié)構(gòu)與強

（優(yōu)選）通用技術(shù)結(jié)構(gòu)與強度第一頁，共三十六頁。東海大橋主通航孔進(jìn)行荷載試驗

24輛總重達(dá)1320噸左右的集裝箱卡車，裝滿最高荷載的渣石駛上大橋，在三來三去的車道上排成六列，承受如此“極端重壓”，大橋巋然不動！檢測人員通過7個控制點上的監(jiān)測儀器，測出了橋面在重壓下的變形情況數(shù)據(jù)。隨后，這些車輛三三兩兩結(jié)伴而行，分別以每小時10公里、20公里、40公里、60公里的時速駛過大橋。檢測人員還分別測試了大橋的抗風(fēng)、抗震等性能。

2023/2/6第二頁，共三十六頁。結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。結(jié)構(gòu)強度的概念外力：是使結(jié)構(gòu)發(fā)生形變作用的力。2023/2/6第三頁，共三十六頁。物理學(xué)與通用技術(shù)研究力的角度不同,物理學(xué)往往研究外力,把物體當(dāng)質(zhì)點,哪怕是地球,在研究它繞太陽轉(zhuǎn)動時,仍把它當(dāng)作質(zhì)點。而技術(shù)學(xué)則關(guān)注一個物體內(nèi)部受力情況。2023/2/6第四頁，共三十六頁。外力內(nèi)力PN當(dāng)構(gòu)件受到外力作用時,內(nèi)部各質(zhì)點之間的相互作用會發(fā)生改變,產(chǎn)生一種抵抗外力與形變的力,稱為內(nèi)力。注：內(nèi)力反映了材料抵抗外力破壞的能力。2023/2/6第五頁，共三十六頁。彎曲力內(nèi)力左拉力右拉力內(nèi)力內(nèi)力右壓力左壓力內(nèi)力內(nèi)力圖2:內(nèi)力抵抗壓力示意圖圖1:內(nèi)力抵抗拉力示意圖圖3:內(nèi)力抵抗彎曲力示意圖2023/2/6第六頁，共三十六頁。應(yīng)力是構(gòu)件的單位橫截面上所產(chǎn)生的內(nèi)力。用公式表示應(yīng)力為：σ=F/s

【其中：F是內(nèi)力,S是受力面積，σ（sigma）是應(yīng)力】當(dāng)應(yīng)力達(dá)到某一極限值（容許應(yīng)力）時,結(jié)構(gòu)就會遭到破壞。2023/2/6第七頁，共三十六頁。

已知結(jié)構(gòu)的容許應(yīng)力為50N/cm2，截面積為4cm2，沖擊產(chǎn)生的外力為180N，請問結(jié)構(gòu)會被破壞嗎？

180N/4cm2＝45N/cm2，小于容許應(yīng)力，

所以結(jié)構(gòu)不會被破壞2023/2/6第八頁，共三十六頁。①圖中的花桿支柱，最薄弱的地方是______處，原因______________________________________B此處截面積最小，材料承受應(yīng)力最大ABC觀察右圖，回答下列問題:②如果置于上板面的荷載超過桿件的承受能力，桿件會發(fā)生變形為________。

斷裂2023/2/6第九頁，共三十六頁。應(yīng)力與強度的關(guān)系？強度可用應(yīng)力來衡量。同一截面積，容許應(yīng)力越大，強度越大。應(yīng)力可以作為表示結(jié)構(gòu)構(gòu)件強度的基本指標(biāo)2023/2/6第十頁，共三十六頁。強度連接方式材料形狀影響結(jié)構(gòu)強度的主要因素2023/2/6第十一頁，共三十六頁。討論：塑料杯與玻璃杯的強度對比玻璃杯：剛度較好、不容易變形且抗壓能力強塑料杯：塑性較強，抗沖擊能力較弱選用的材料對結(jié)構(gòu)強度的影響2023/2/6第十二頁，共三十六頁。影響結(jié)構(gòu)強度的主要因素ABC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？答：因為鐵質(zhì)的容許應(yīng)力比木質(zhì)的容許應(yīng)力大.鐵制展架2023/2/6第十三頁，共三十六頁。提問:梁只是由混凝土材料構(gòu)成的嗎?一般的構(gòu)件都受到多種力的同時作用。2023/2/6第十四頁，共三十六頁。鋼筋混凝土梁中混凝土主要是起著抗壓的作用，而鋼筋主要是起抗拉的作用，如圖，樓板和陽臺的加固鋼筋位置都正確的是

A解釋：人站在平臺上，樓板上面承受壓力，下面承受張力，所以鋼筋放在下部。陽臺在壓力作用下向下彎曲，陽臺上部承受張力，下部承受壓力，所以陽臺內(nèi)的鋼筋應(yīng)放在上部。2023/2/6第十五頁，共三十六頁。2023/2/6第十六頁，共三十六頁。結(jié)構(gòu)形狀各種形狀的橫截面構(gòu)件，所承受力的程度是不一樣的。三角形是框架結(jié)構(gòu)最基本的形狀之一，結(jié)實、穩(wěn)定、材料最少。在四邊形、六邊形構(gòu)件中，加上三角形支撐件，就可大大增加構(gòu)件的牢固程度。2023/2/6第十七頁，共三十六頁。連接方式對結(jié)構(gòu)強度的影響2023/2/6第十八頁，共三十六頁。比一比：下圖中同一結(jié)構(gòu)的幾種連接方式，請分析哪種連接方式的強度更好。不同的連接方式，受力傳遞方式和效果不一樣，因而結(jié)構(gòu)的強度也不同。2023/2/6第十九頁，共三十六頁。三段木頭制成小凳，有哪幾種連接方式？分析結(jié)構(gòu)的強度。（2）（3）（1）釘子連接榫連接承受壓力承受壓力承受剪切力2023/2/6第二十頁，共三十六頁。構(gòu)件的連接

不同的材料有不同的連接方式。連接方式不同，結(jié)構(gòu)的強度也不同，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接方式：鉸連接和剛連接。（一）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。例如：榫接、膠接、焊接等2023/2/6第二十一頁，共三十六頁。榫接：構(gòu)件上采用的一種凹凸處理接合的方式。

2023/2/6第二十二頁，共三十六頁。別壓穿插搭接而成榫卯結(jié)構(gòu)2023/2/6第二十三頁，共三十六頁。2023/2/6第二十四頁，共三十六頁。膠接

是利用在聯(lián)接面上產(chǎn)生的機械結(jié)合力、物理吸附力和化學(xué)鍵合力而使兩個膠接件起來的工藝方法。

2023/2/6第二十五頁，共三十六頁。焊接：利用連接件之間的金屬分子在高溫下互相滲透而結(jié)合成整體的一種金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接方法。

2023/2/6第二十六頁，共三十六頁。（二）鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對移動，可以相對轉(zhuǎn)動2023/2/6第二十七頁，共三十六頁。在自行車各部件之間的連接中剎車連桿之間屬于_____連接；

鉸2023/2/6第二十八頁，共三十六頁。在自行車各部件之間的連接中輻條與鋼圈之間屬于______連接剛2023/2/6第二十九頁，共三十六頁。在自行車各部件之間的連接中三角架屬于_____連接；

剛2023/2/6第三十頁，共三十六頁。1.如圖所示盛載食物的膠盒，在面上加上凹凸坑紋，這項設(shè)計主要是考慮哪方面的設(shè)計()

A．結(jié)構(gòu)強度B．結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

C．整體重心D．結(jié)構(gòu)功能

2023/2/6A第三十一頁，共三十六頁。課后練習(xí)：1.礦泉水瓶上有凸起的橫向紋路,作用是：一是增加瓶子強度，受力不易變形；二是增加手與瓶子間摩擦力，容易握住。3.空調(diào)戶外機的懸掛方式：戶外機采用三角鐵架支撐，若直接采用膨脹螺栓固定，強度不滿足要求。2023/2/6第三十二頁，共三十六頁。

從材料方面考慮，吊蘭的三角形支架使用的是鋼管而不是木條或塑料，鋼管抗拉力性能好。

案例分析：為什么下圖中支架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

從形狀方面考慮，吊蘭支撐使用的三角形支架結(jié)構(gòu)，而不使用由一根直桿挑起的結(jié)構(gòu)。

從連接方式考慮，吊蘭的三角形支架的構(gòu)件是焊接而不是捆縛，這種連接方式更牢固。2023/2/6材料方面形狀方面連接方面第三十三頁，共三十六頁。二、影響結(jié)構(gòu)強度的因素1、結(jié)構(gòu)的形狀：構(gòu)成的形狀改變，強度就會改變。2、使用的材料：材料不同，容許應(yīng)力不同。3、材料之間連接方式：不同的連接方式，受力傳遞方式和效果不一樣