第三节 结构的强度.ppt

* * 成武一中 刘尚国 第三节 结构的强度与稳定性 —— 结构的强度 请同学们注意观察房屋受损情况 最牛的希望小学—刘汉希望小学 在大地震当中，为什么有的建筑物的结构受到严重破坏，而有的结构却完好无损呢？ 思考问题 第三节 结构的强度与稳定性 —— 结构的强度 结构的强度 强度 强度是一种能力，是指在外力的作用下，所具有的不被外力破坏的能力。 —物体结构抵抗变形的能力。 问题一：一根筷子和一把筷子的故事 问 题 探 讨 结 论 一把 一根 强 度 易折情况 筷子数量 古代有几兄弟经常打架，父亲就给他们现身说法：一根筷子容易被人折断，两根筷子还是容易折断，三根筷子有点难……十根筷子就折不断了。从此，几兄弟便团结起来。 易折断 不易折断 小 大 同种材料，一把筷子比一根筷子的强度大 应力 应力就是作用在单位面积上的内力，内力是构件分子之间产生的一种抵抗变形的力。 公 式：应力=内力/构件截面积 度量单位：牛/平方厘米、 牛/平方毫米 δ表示应力 N表示内力 S表示构件截面积 δ=N/S 思考：试解释，为何一根筷子容易断，而多根筷子不易折？ 公 式：应力=内力/构件截面积 δ=N/S 问题二：弹簧拉伸实验: 分别用大小不同的力来拉弹簧，观察弹簧前后变形的情况，并填写下面的表格。 达到一定值 大 结 论 小 弹簧的变形情况 用力大小 小 结构承受的应力有一个最大值 大 问 题 探 讨 结构被破坏 容许应力： 我们把结构或构件能够承受的最大应力称为该结构或构件的容许应力。 问题三：如图花架支柱最粗处的直径为3cm，最细处直径为最粗处的一半，外力冲击所产生的内力为30N，完成下面问题。 结 论 最细处 最粗处 强 度 抵抗变形能力 变形情况 应力大小 支柱形状 花架承受的最大应力是_________________。 小 大 小 大 大 大 小 小 同种材料的支柱，粗的比细的强度大 160/3∏N/cm2 问 题 探 讨 公 式：应力=内力/构件截面积 δ=N/S 单 位：牛/平方厘米、 牛/平方毫米 影响结构强度的因素： 问题四：纸的承重试验 请同学们展开想象，通过改变纸张的形状来承载重物，看谁构思的巧妙，并填写表格。 支撑重量 结 论 … 瓦楞状纸板 平板状纸板 强 度 形 状 问 题 探 讨 影响结构强度的因素： 1、结构的形状 结构的形状 三角形 三角形是框架结构中最基本的形状之一，它结实、稳定，所用材料最少。 结构的形状 三角形 拱形 拱形结构对承受荷载有利，荷载压力作用在拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。 赵州桥:当今世界上跨度最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥 问题五：不同材料的试验。 相同规格的钢条与竹条，分别在它们上面放上重物，观察其变形情况，并填写表格。 结 论 竹 条 钢 条 强 度 抵抗变形能力 变形大小 材 料 问 题 探 讨 影响结构强度的因素： 1、结构的形状 2、结构的材料 结构的材料 组成结构的常见材料：塑料、木材、钢材等。 不同材料的结构强度不同 分子结构的搭配与排列的方式不同 29～78 29～78 铝 8.6～12 6.9～9.8 松木（顺纹） 29～118 29～118 铜 211～238 211～238 低碳合金钢 152～167 152～167 普通碳钢Q235(A3) 137～152 137～152 普通碳钢Q215(A2) 18～147 28～78 灰铸铁 抗压应力 抗拉应力 材 料 几种常用材料的容许应力值 思考：为什么现在建造大楼的梁都采用钢筋混泥土结构？ 钢筋混泥土结构 混泥土擅长抗压能力，而钢筋擅长抗拉能力 问题六：连接方式试验 分别对两个材质和尺寸相同的四边形，施加一个外力，观察四边形的变形情况，并填写表格。 钉连接 结 论 胶连接 强 度 抵抗变形能力 变形大小 连接方式 问 题 探 讨