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课件网) 结构与设计 认识结构 结构与设计 探究 结构 认识结构 (一) 1 了 解 结 构 2 结 构 与 力 3 结 构 类 型 1、 了解结构 自然界中结构 思考:自然界中这些结构有什么特点,在日常生活中, 有没有什么物品是仿造这些结构设计的? 1、 了解结构 生活中结构 思考:自然界中这些结构有什么特点,在日常生活中, 有没有什么物品是仿造这些结构设计的? 尼龙搭扣 蜂窝轮胎 1、 了解结构 世界上任何事物都存在结构,结构的多样性决定的事物存在的性质。 结构:事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。 2、 结构与力 从力学角度:结构都要承受力的作用,在一定的范围内都具有抵御其形状和大小改变的能力。 所以,在进行结构设计时,首先应考虑结 构必须能够承受功能上所需求的外力。 拉力 压力 根据构件的受力和变形形式,可将作用在结构或构件上的力分为5种: 剪切力 弯曲力 扭 转 力 思考:日常生活 中有哪些物品时 受到这些力的 作用? Q1:吊兰的支撑架受什么力? Q2:桥墩承受来自桥面、桥上荷载的力,它受什么力? 3、 结构类型 按结构在 承受和传递力 的方式分: 实体结构 框架结构 壳体结构 a、实体结构: 定义:结构体本身是实心的结构。 受力特点:利用自身来承受荷载,主要承受压力。 举例:实心墙、大坝…… b、框架结构: 定义:结构体由细长的构件组成的结构。 受力特点:通过条状物的连接承受荷载,既可以承受压力,又能够承受拉力。 举例:铁架塔、建筑用脚手架…… c、壳体结构: 定义:通常是指层状的结构。 受力特点:通过壳形来传递力和承受荷载,特别 是当顶部受到压力时能将力均匀扩散。 举例:摩托车头盔、贝壳…… 认识结构 结构与设计 探究 结构 探究结构 (二) 1、结构的稳定性 2、结构的强度 探究结构 (二) 1、结构的稳定性 结构的稳定性:是指结构在负载的作用下维持其原有的平衡状态的能力。 [因素1]:重心的高低 重心越低,稳定性越好; 重心越高,稳定性越差。 影响结构稳定性的因素 影响结构稳定性的因素 活动:三个质量完全相同的小桌子在承重的情况下,哪一个的稳定性会更好,为什么? [因素2]:支撑面积的大小 影响结构稳定性的因素 支撑面越大越稳定, 越小越不稳定。 接触面 支撑面 注意:支撑面≠接触面。 思考:物体什么时候倾倒? 结论:结构重心所在点的垂线落在结构支撑面的范围内,结构就是稳定的,否则就是不稳定的。 A形梯为什么载人时能够保持稳定? 如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样? [因素3]:结构的形状 影响结构稳定性的因素 三角形较稳定 影响结构稳定性的因素<小结> 重心的高低 支撑面积的大小 结构的形状 反其道而行之不稳定性的应用 探究结构 (二) 2、结构的强度 结构的强度:结构具有的抵抗被外力破坏的能力。 2、 结构的强度 结构的强度是通过构件和材料来体现的。 2、 结构的强度 强度与应力 内力: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。 应力:作用在单位截面积上的内力称为应力。 强度与应力 应力计算公式: σ=N / S 分析: σ的大小与N、S有关, S不变时, N 越大,σ越大,构件变形越大, 可见:σ可以表示构件形变的大小。 N不变时,S越大,σ越小,构件的形变就越小,构件就越结实。 2、 结构的强度 [因素1] 强度与材料 影响强度的因素 VS 结构的强度与材料有关 [因素2] 强度与材料的形状 影响强度的因素 相同材料,相同截面积,不同截面形状的构件强度不同。 结构的形状不仅影响结构的稳定性, 同时也影响结构的强度。 [因素3] 构件的连接方式 影响强度的因素 结构的连接:是指通过一定的连接物将构件组成整体结构。 结构构建的连接通常有以下两 ... ...