資源簡介

(共33張PPT)
《技術與設計2 》
第一章 結構及其設計
第二節·典型結構分析
力
從力學的角度來說，結構是可承受一定力的結構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
作業回顧：殼體結構的受力分析實驗
學習任務
任務一 結構的受力
任務二 課堂練習
任務三 案例分析
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結構的受力
漲知識：
構件收到外力F作用時，會發生形狀或者大小的改變，這種改變常稱變形。
拉伸
壓縮
拉
力
壓力
當桿件受到與桿軸線相垂直的外力作用時，桿件產生的變形為彎曲。
發生彎曲變形的桿件稱作梁。
結構的受力
拉力
壓力
剪切力
扭轉力
彎曲力
結構的受力特點
拉力
壓力
剪切力
拉 力
構件兩端承受沿軸線方向的拉力
結構的受力特點
拉力
壓力
剪切力
扭轉力
彎曲力
構件兩端承受沿軸線方向的壓力
結構的受力特點
拉力
壓力
剪切力
扭轉力
彎曲力
剪 力
切
構件承受兩個作用線相距很近、
大小相等、方向相反的力
結構的受力特點
拉力
壓力
剪切力
扭轉力
彎曲力
彎 力
曲
在通過構件軸線的平面內，
承受垂直于構件軸線的外力或外力偶的作用。
結構的受力特點
拉力
壓力
剪切力
扭轉力
彎曲力
扭 力
轉
構件兩端受到兩個在垂直于軸線平面內的力偶作用，兩力偶大小相等，轉向相反。
學習任務
任務一 結構的受力
任務二 課堂練習
任務三 案例分析
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課堂練習1：判斷下列構件各受什么類型的力
彎曲力
扭轉力
剪切力
拉力
壓力
2.在吊扇啟動瞬間，吊桿的主要受力形式有（ ）
①受拉 ②受壓 ③受剪切 ④受扭轉
A.①④ B.①② C.①③ D.②③
3.用扳手的卡口鉗住螺母，順時針轉動扳手，就可以擰緊螺母。在用扳手擰緊螺母的過程中，螺母主要( )
A.受扭轉 B.受拉 C.受彎曲 D.受壓
4.我們用手擰礦泉水瓶蓋，瓶蓋主要受力形式有( )
A.受扭轉 B.受拉 C.受彎曲 D.受壓
課堂練習2：選擇題
A
A
A、D
5、如圖所示的結構中，關于硬桿AB、BC受力形式分析正確的是（ ）
A、 AB受壓、BC受拉 B、 AB受彎曲、BC受拉
C、 AB受拉、BC受彎曲 D、 AB受彎曲、BC受彎曲
(假設A點與墻壁可相對轉動)
A
課堂練習2：選擇題
學習任務
任務二 課堂練習
任務三 案例分析
任務一 結構與力
案例分析：一、單杠結構分析
把單杠看成結構，構件有杠體、立柱、拉桿。
案例分析：仔細觀察視頻中單杠的形態變化
鄒凱2008年北京奧運單杠決賽一舉摘金
案例分析：一、單杠結構分析
桿體受外力彎曲變形。
桿體彎曲變形的方向與桿體受外力的方向一致，桿體總是朝人體所在的瞬間位置的方向發生彎曲。
同一荷載在靜態、動態下，結構承受的外力往往不同。
案例分析：二、棚室屋架結構分析
棚室屋架的構成：
屋面、梁、立柱、墻......
棚室屋架結構是怎樣受力的呢？
1、棚室荷載與立柱受力。
2、梁的受力。
3、拱結構的應用。
案例分析：二、棚室屋架結構分析
1、棚室荷載與立柱受力
棚室屋面下邊的梁、立柱和墻，共同承受著屋頂部的荷載。這里的荷載有靜載與動載之分。
對于立柱和墻來說，靜載包括屋面、梁的質量，屬于不隨時間變化的永久性荷載；動載包括雪載、風載等，屬于隨天氣情況變化的可變性荷載。
荷載給立柱和墻主要施加壓力（屋面、梁的質量及雪載、風載......）。
案例分析：二、棚室屋架結構分析
2、梁的受力
荷載作用傳到梁上，梁受力變形。
梁彎曲變形的方向與受外力的方向一致
思考：怎樣防止梁過度彎曲？梁的變形與哪些因素有關？
案例分析：二、棚室屋架結構分析
3、拱結構的應用
拱結構，即中間高四周低，呈弧形曲面的一種結構。荷載壓力作用于拱上，拱把力傳到其四周的支撐上。
在較大的跨度情況下，建筑物多采用拱結構。
拱結構既有利于承載，又美觀。
案例分析：三、鋼箱梁橋結構分析
鋼箱梁，又叫鋼板箱形梁，是橋梁工程中梁的一種，內部為空心狀，外形像一個箱子，是大跨徑橋梁常用的結構形式，具有質量小、節省鋼材、抗彎和抗扭剛度大、安裝迅速、外形簡潔美觀等特點。
單箱單室箱梁橋
雙箱單室箱梁橋
扁平鋼箱梁橋
案例分析：三、鋼箱梁橋結構分析
豎向荷載：橋體的自重、附屬設施荷載、交通荷載。
1、荷載類型
橫向荷載：風、雨、溫度變化及地震的作用。
縱向水平作用，如地震作用或交通流制動或加速導致的效果。
案例分析：三、鋼箱梁橋結構分析
2、縱向結構型式
纜索支撐示意圖
港珠澳大橋
主梁結構
案例分析：三、鋼箱梁橋結構分析
3、橫向結構型式
扁平鋼箱梁結構，具有抗扭和抗彎慣矩大、抗風能力強等特點。
知識點回顧
結構的受力
一、拉力
二、壓力
三、彎曲力
四、剪切力
五、扭轉力
課后作業1
完成圖中的小實驗，將試驗過程及結論拍照上傳。
課后作業2
利用家里現有的材料（廢紙、一次性筷子、牙簽、費筆芯等）進行簡易橋梁的制作，將設計圖紙、制作過程、成品拍照上傳，并從結構設計的角度說明你的設計。
期待你們的設計◎～(● ｀●)
你的橋梁模型設計成什么樣？
設計要求
學習任務
任務二 課堂練習
任務三 案例分析
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任務一 結構的受力
《技術與設計2 》
下節預告
第三節·結構的強度與穩定性

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