《结构与稳定》PPT课件.ppt

技术与设计2 第一单元 结构与设计,第二节 稳固结构的探析 (第1课时 结构与稳定性),结构与稳定性,一、结构的稳定性 结构的稳定性：结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。,荷载：施加在结构上的集中力或分布力 指的是使结构或构件产生内力和变形的外力及其它因素。或习惯上指施加在工程结构上使工程结构或构件产生效应的各种直接作用， 常见的有：结构自重、车辆荷载、设备动力荷载以及风、雪、裹冰、波浪等自然荷载,稳定不是状态绝对不变，而是指受干扰后，允许状态有所变动，但当干扰消失后，能重新返回到原平衡状态，称为稳定。 不能回到原有平衡状态，称为不稳定。,小游戏：,让学生做一个“坐姿起立”的游戏， “同学们，下面我们做个游戏，注意听口令：坐直！背部紧贴椅背，不许向前倾斜，起立！”,“你们为什么站不起来呢？”,水瓶 试验,重心低稳定,1.重心的高低与稳定性,是不是结构的重心越低， 就一定越稳定呢？,例如：人站立时稳定，后背挺直往下坐的时候会变的越不稳定，为什么重心下降了，反而不稳定呢？,重心点的垂线位置，落在结构底面的范围内,比萨斜塔(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇迹。由于塔身压力过重和地质松软，南面的地基比北面约低米。在施工期间塔身既出现轻微倾斜，随着工程的进度，倾斜度不断增加。到塔身建到第三层时，可明显看出倾斜，曾一度停工。一百多年以后，经工程师托马索皮萨诺精心测量和计算，证明比萨斜塔虽倾斜，但不会倒塌，使工程继续按原设计继续施工，直到竣工。,案例分析： 比萨斜塔为什么不倒？,中国的斜塔,辽宁瑞州古塔，现存塔身高10米，塔身向东北方向倾斜12度，塔尖水平位移1.7米。该塔建成之后虽几经地震与洪水破坏，却始终斜而不倒，堪称奇迹。,仔细观察 它有何特点 ? 想想 怎样使他稳定？,哪个稳定性好？,水瓶试验2,2、支撑面的大小与稳定性的关系,学生拿一本书，让它直立在桌面上，它马上倾倒了，显然，其稳定性不好。,同样的一本书，把它的下端各书页展开一定的角度，仍旧将它直立在桌面上，它就能很好的挺立住,案例分析：屏风,支撑面=接触面？ 接触面:是物体与地面接触形成的面。 支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。,A.为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？,这是为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性。,思考：为什么艾菲尔铁塔的底座很大？,探究性试验：结构或构件的形状影响结构的稳定性,3、结构或构件的形状与稳定性的关系。,不稳定应用,三角形结构使支架更容易稳定,马上行动,1.分析A字形梯子稳定的原因 2.如果去掉拉杆将会怎么样？,一般情况下，梯子打开的时候，梯面与地面组成三角形，梯子本身就能站得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时，两个梯面的上半部分就与横杆构成了稳定的三角形，这就进一步加强了梯子的稳定性，保证梯子能承受人体的压力。如果没有梯子中间的拉杆，载人时就不能保持稳定。,观察一下静止状态的单车如何保持平衡?,小结,结构的稳定性（P12） 影响结构稳定性的主要因素 重心位置高低； 结构的形状； 结构与地面接触所形成的支撑面的大小。 结构稳定的基本条件 重心所在点的垂线落在结构底面的范围内,练习,在我国四川的广汉三星堆出土的器具有许多都是尖底的。试问怎么摆放才稳定呢？,利用结构的稳定性的案例有哪些？,不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触点上，所以不倒，如果往它的脖子挂上铁环，它的重心位置升高了，当铁环达到一定数量时，不倒翁就不在是不倒翁了。重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。,小结,结构的稳定性（P12） 影响结构稳定性的主要因素 重心位置高低； 结构的形状； 结构与地面接触所形成的支撑面的大小。 结构稳定的基本条件 重心所在点的垂线落在结构底面的范围内 拓展：不稳定结构的应用,巩固 1.如图是一只铜铸的飞马雕塑，它可以平稳地放在桌子上而不倒。其原因是：（ ） A制作工艺精湛 B材料是铜，密度大，性能佳 C重心落在支撑面内 D重心较低，强度大,C,2.使用A字形梯，往往在梯子中间用一根拉杆或绳子固定，其主要目的是：( ) A增加梯子强度 B减小人对梯子的压力 C增加梯子的稳定性 D促使梯子美观,C,3.家用落地扇的底座一般做得比较重，这是为了( ) A、增加风扇的强度 B、增加电风扇的稳定性 C、安装电线的需要 D、更加美观,B,4、以如下方式放置的并注入不同数量水的，稳定性最差的是：（ ）,A B C D,D,5.如图所示，自行车在单脚支撑杆的支撑下保持稳定。如果不断地扩大支撑杆与自行车之间的夹角，结果是：（ ） A支撑面越来越大， 结构越来越稳定 B重心越来越低， 结构越来越稳定 C稳定性从差逐渐变好， 又从好逐渐变差 D稳定性从好逐渐变差， 又从差逐渐变好,C,亲身体验，实践探究：,以小组为单位，利用筷子棉绳，搭建一个稳定结构，使其在吹风机的作用