第三节 结构的强度

1、成武一中成武一中 刘尚国刘尚国 第三节第三节 结构的强度与稳定性结构的强度与稳定性 结构的强度结构的强度 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 第三节第三节 结构的强度与稳定性结构的强度与稳定性 结构的强度结构的强度 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。 问问 题题 探探 讨讨 筷子数量易折情况强 度 一根 一把 结 论 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

2、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：度量单位：牛/平方厘米、 牛/平方毫米 表示应力 N表示内力 S表示构件截面积 =N/S 公 式：应力=内力/构件截面积 =N/S 问题二：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。 用力大小弹簧的变形情况 小 大 达到一定值 结 论 小 结构承受的应力有一个最大值 大 问问 题题 探探 讨讨 结构被破坏 容许应力：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：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

3、冲击所产 生的内力为30N，完成下面问题。 支柱形状 应力大小变形情况 抵抗变形能力强 度 最粗处 最细处 结 论 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 160/3N/cm2 问问 题题 探探 讨讨 公公 式：式：应力=内力/构件截面积 =N/S 单单 位位：牛/平方厘米、 牛/平方毫米 影响结构强度的因素： 问题四：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。 形 状支撑重量强 度 平板状纸板 瓦楞状纸板 结 论 问问 题题 探探 讨讨 影响结构强度的因素： 1、结构的形状 结构的形状

4、 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。 问题五：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。 材 料变形大小抵抗变形能力强 度 钢 条 竹 条 结 论 问问 题题 探探 讨讨 影响结构强度的因素： 1、结构的形状 2、结构的材料 结构的材料结构的材料 组成结构的常见材料：组成结构的常见材料：塑料、木材、钢材等。塑料、木材、钢材等。 不同材料的结构强度不同不同材料的结构强度不同分子结构的搭配与排列的

5、方式不同分子结构的搭配与排列的方式不同 材材 料料抗拉应力抗拉应力抗压应力抗压应力 灰铸铁灰铸铁282878781818147147 普通碳钢普通碳钢Q215(A2)Q215(A2)137137152152137137152152 普通碳钢普通碳钢Q235(A3)Q235(A3)152152167167152152167167 低碳合金钢低碳合金钢211211238238211211238238 铜铜29291181182929118118 铝铝2929787829297878 松木（顺纹）松木（顺纹）6.96.99.89.88.68.61212 几种常用材料的容许应力值几种常用材料的容许应力

6、值 思考：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：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。 连接方式变形大小抵抗变形能力强 度 胶连接 钉连接 结 论 问问 题题 探探 讨讨 影响结构强度的因素： 1、结构的形状 2、结构的材料 3、结构的连接方式 结构的连接结构的连接 不同的材料有不同的连接方式。连接方式不同，结不同的材料有不同的连接方式。连接方式不同，结 构的强度也不同，结构构件的连接方式：构的强度也不同，结构构件的连接方式：铰连接铰连接和和 刚连

7、接刚连接。 连接方式连接方式连接特征连接特征应用举例应用举例 铰连接铰连接 被连接的构件在连接 处不能相对移动，可 以相对转动 螺栓、折叠式雨 伞伞骨连接 刚连接刚连接 被连接的构件在连接 处既不能相对移动， 也不能相对转动 焊接件、木凳的 榫结构、胶合物 品 榫卯结构门窗的合页 构件在连接处不能相对移动，可相对转动构件在连接处不能相对移动，可相对转动 构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。 铰连接铰连接刚连接刚连接 讨论探究： 除了上述三种因素以外，还有 没有其他因素影响结构的强度？ 设计方案内 容实现的方式、方法、途径 方案1 方案2 方案3 知识应用： 板凳是人们常坐的工具之一，下面是我做的 一个