基本功竞赛教案——建筑钢材的拉伸性能.docxVIP

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第四届教师教学基本功大赛

课堂教学比赛教案

选手姓名 X X

专业名称 材料工程技术参赛课程名称 建筑与装饰材料

课程章节名称 建筑钢材的拉伸性能

§7.2建筑钢材的拉伸性能教学设计教案

一、教学目标

知识目标：使学生掌握低碳钢的拉伸曲线，并能够正确判断钢材的强度指标及塑性指标。

能力目标：使学生能够进行钢材强度的测定及计算。

情感目标：激发学生对建筑钢材的兴趣，培养学生合作创新能力。

二、教学重点：低碳钢的拉伸曲线三、教学难点：钢材的屈服与强化四、学时分配：20分钟

五、教学方法与手段：讲授，多媒体演示相结合。六、教学过程

教学

步 教学

骤 手段

1讲授

1

引

入 多媒

新 体演

课 示案例提问引入

教师活动 时间分

配

教学设计

（通过建筑结构由于钢材抗拉性能不合格而产生的破坏现象引入，提出 2分问题，让学生在思考中开始新课程的学习。）

在前面的课程中，我们已经介绍过，建筑钢材在建筑工程中的应用非常广泛，可用于钢结构的型板、钢板和用于钢筋混凝土结构的钢筋、钢丝等。这节课的开始，我们先来看一个案例。2013年11月21日18时左右，

拉脱维亚首都一名为“马克西姆”的超市发生坍塌事故，导致54人死亡，并有多人受伤。经过调查，这次事故是由桁架连接的问题导致的。有专家认为，钢桁架的受力能力设计至少低了两倍，这是一个“由无知产生的设计缺陷”。从这个案例我们可以看出，建筑结构中，选用钢材的强度直接影响建筑

新课 的使用性能与安全性能。接下来请大家思考两个问题：1.我们用什么指标来衡量钢材的强度？2.如何测得这些指标？

板书

讲 讲授

授 复习

带着这两个问题，我们进入今天的课程——建筑钢材的拉伸性能。

§7.2建筑钢材的拉伸性能 2分

钢筋混凝土结构的钢筋在应用时主要的受力形式为拉应力，钢材在受拉 8分

时，产生应力的同时，相应产生应变。利用应力—应变关系曲线可以反映出 2分

PAGE

PAGE2

新 回顾

课 相关概念

钢材的主要力学特征。 3分

（先复习回顾相关知识，便于学生理解吸收新的内容） 1分为了便于大家更好的理解低碳钢的拉伸过程，我们先来复习几个相关概

板书 念。一是弹性与弹性变形（材料受到外力作用产生变形，外力撤掉后能完全

讲解 恢复原来形状和大小）二是塑性与塑性变形（材料受到外力作用产生变形，

多媒 ? ? F

不能随外力撤销而自行恢复原状）三是应力（应力

体演

A，其中F表示拉

示拉 ?

L?L

力，A表示材料垂直于手里方向的截面积），四是应变（

伸曲

? 1 0，其

L

0

线 中L0表示材料原始长度，L1表示材料变形后的长度）。

板书 一、低碳钢的拉伸

讲解 （结合低碳钢的应力—应变曲线来讲解钢材的拉伸过程及各阶段的特点）

多媒下面我们就以低碳钢的应力—应变曲线为例来讲解钢材的抗拉性能。为体演了得到低碳钢的应力—应变曲线，我们首先要制备拉伸样品。拉伸样品为棒示状，中间较细的部分为工作段，试样在这一部位发生变形断裂，两端较粗部

板书 分为夹持段，用于将试样加持在拉伸机上。工作段上我们选取一定的长度作

讲授 为标距，标距和工作段的直径有一定的数量关系。接下来我们看看低碳钢的

多媒 应力—应变曲线。

体演 图1低碳钢的应力—应变曲线

示拉 从图中我们可以看出，低碳钢的拉伸经历了弹性阶段（OA）、屈服阶段

伸各 （AB）、强化阶段（BC）和颈缩阶段（CD）4个阶段。

阶段 1. 弹性阶段（OA）

板书 OA范围内，应力与应变成正比。

提问 弹性阶段的特点：施加外力，试样变形，卸去外力，则试样恢复原状。

多媒 A点对应的应力称为比例极限，?p表示，单位为MPa。

体演 此阶段应力和应变的比值称为弹性模量，可以反应钢材的刚度弹性模量

示 越大，钢材在外力作用下越不易发生变形。

板书 2. 屈服阶段（AB）

讲解 钢材在载荷的作用下，开始丧失对变形的抵抗能力，并产生明显的塑性

多媒 变形。此阶段的特点为：应力在很小的范围内变动，应变则急剧地增长，就

体演 好像钢材对外力屈服了一样。

示 此阶段卸去外力，试样的变形部分恢复，可恢复的为弹性变形，不可恢

课堂 复的为塑性变形。

练习从图中可以看出，屈服阶段在应力—应变图中表现为锯齿状，我们称之为屈服台阶，屈服台阶最高点对应的应力成为屈服上限（?su），最低点对应的应力为屈服下限（?sl），因为屈服下限稳定易测，规定屈服下限的应力为钢材的屈服强度，用?s表示，单位为MPa。

结构设计中，要求构建在弹性变形范围内工作，即使少量的塑性变形也应力求避免，所以规定以钢材的屈服强度作为设计应力的依据。

强化阶段（BC）

钢材屈服到一定程度后，由于内部