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1、结构的强度生活中可能出现这样的情况：人坐在一只简易的小板凳上，用力摇几下，板凳坏了，人也跌倒在地；人踩在窗户的防盗网上擦玻璃窗，防盗网合金条的焊接处断裂，险些酿成大祸。这是由于板凳、防盗网没有能够承受住人的重力所造成的。结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。在拔河比赛中，绳子被拉断了，说明绳子不具有抵抗两队拉力的能力；6级地震中一幢小楼倒塌了，说明这座小楼不具有抵抗6级地震的能力。影响结构强度的主要因素结构的强度与结构的形状（结构整体形状与构件截面形状）、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。案例分析不同形状的结构有着不同的强度。例如，吊兰支撑架使用三角形支架结构，而不使用

2、由一根直杆挑起的结构；在建筑物两根平行支撑柱之间增加一根斜柱；A字形梯不采用铝合金薄片，而采用长方形截面的构件。这些都是为了增加结构的强度。从材料方面考虑，吊兰的三角形支架使用的是钢管而不是木条或塑料，是因为钢管抗拉力性能好。从连接方式考虑，吊兰的三角形支架的构件是焊接的而不是捆绑的，是因为这种连接方式更牢固。结构的形状三角形是框架结构中最基本的形状之一，它结实、稳定，所有材料最少。在长方形或六边形的框架中间，加上支撑构件，构成三角形，就可以大大增加它的牢固程度。钻石有令人难以置信的强度，就是因为它的分子结构为四面体，每个四面体都有四个角、四个面和六条边，每一个面都是三角形。石墨的层状结构，则

3、使其强度大大减小。回忆我们曾经见过的各种梁或各种框架，它们的构件的横截面形状各种各样，有工字形、十字形、长方形、L形、圆形、U形等。不同横截面形状的构件所能承受力的程度是不一样的。思考：火车铁轨的横截面是哪种形状？为什么采用这种截面？小试验：选用相同材质的泡沫塑料，做成横截面大小相同，长短也相同的短棒，然后按图示方法进行试验。除了图示的基本形状外，你也可以试验其他的截面类型，比较这些悬臂梁在一侧的荷载逐渐加大时的表现。从实验中你得到了哪些结论？阅读：恐龙与拱形结构生活在中生代的巨型爬行动物恐龙，身长约20m，身高48m，体重达3040t。这么一个庞然大物要走动觅食，生存下去，四肢必须承受相当大

4、的负荷。如果恐龙不具备合理的力学结构，偌大的身躯就会被压塌。专家们发现，恐龙巨大的身躯、长颈和粗长尾巴的重心在腰部，整个身体的上部犹如一座拱桥。从力学角度看，它的确是一种承受巨大负荷的理想结构造型，这便是建筑史上的“拱形结构”的历史渊源。结构的材料与连接不同材料构成的结构，其强度各不相同。一个坚固的梁的材料必须具有好的抗拉力、压力、剪切力和扭曲力的性能，所以，梁通常由不止一种材料制成。如一根混凝土梁含有加固钢筋，混凝土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力，它们共同形成了非常牢固的结构。没有钢筋的混凝土梁，破坏时具有明显的脆性性质。 将混凝土和钢材这两种材料有机地结合在一起协同工作，可以取长补短，充分利

5、用材料的性能， 从而形成钢筋混凝土结构。那么，钢筋应加在梁的哪里呢？思考：图中简支梁的中轴线有怎样的特点？怎样加以利用？说一说钢筋配置在简支梁底部的理由。 如果是悬臂梁（如挑出的阳台），应将钢筋配置在梁的哪里？根据你对结构截面形状以及梁受力情况的理解，解释为什么梁A是一个特别好的设计。结构的连接按照不同的分类标准，连接结构可以分为不同的形式。按照不同的连接原理，可以分为机械连接结构、粘接和焊接三种连接方式；按照结构的功能和部件的活动空间，可以分为动连接（铰连接）和静连接（刚连接）结构。a、铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动，具体有松螺栓、松铆等，如折叠伞伞骨间的连接、门与门

6、框的连接等。b、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，具体有榫接、胶接、焊接等，如固定铁床架的连接、不可移动的桌腿与桌面的连接等。不同的材料有不同的连接方式。构件的连接方式不同，结构的强度也不同。案例分析：“.4.1”扶手椅这张椅子有两个薄纸板部分组成的。能经受一名成年男子的体重。可以在室内使用，也可以在公共场所使用。让人惊讶的是，这一扶手椅受到许多买主的喜爱。铝制套椅和凳子荷兰家具设计师帕特·荷恩·艾克（Piet Hein Eek）和诺伯·荣格科（Ruijgrok）采用电脑程控打孔和折边机，用一块铝板完成了椅体的制造，并用自动封口塑料钉完成

7、各部件的连接，制成了十分轻便实用的铝制套椅和凳子。连座桌本款设计的结构奇妙而高度实用，集座位、桌面和餐柜于一体。就像变魔术一样，座位与桌面能够从小柜子里拉出的长度。马上行动：1、对一个用4根小木条钉成的相框，使它更牢固的做法是什么？2、在自行车各部件之间的连接中，三角架属于什么连接？刹车连杆之间属于什么连接？辐条与钢圈之间属于什么连接？3、同一结构中，比较榫接与钉接，分析哪种连接方式的强度最大？哪种连接方式的强度最小？探究：1、使用过简易布衣柜吗？它的连接方式，与榫接方式相比，强度如何？2、观察家里的壁挂式电视，它是通过什么方法固定在墙上的？ 项目三：纸桥概述：你可能见过这样的试验，用一张白纸

8、做成各种形状来试验其承载能力。承受力最大的与承受力最小的相比，其承受的荷载可以相差几十倍速甚至上百倍。那是因为结构不同，其承受力也不同。现在让我们利用所学简支梁知识，来设计并制作一个简单的纸制桥梁，使其有尽可能大的承受力。材料的准备： 两张8KA3铅画纸、铅笔、直尺、剪刀（或美工刀）、固体胶、棉线、测力计。要求：桥梁外形为长方体，长度不小于250mm，高宽不限，两端开通不封闭（利于检查）。长方体内宜用纸张制作合适的结构填充在其中。除了给定的铅画纸，不可再加纸，更不能添加其他材料。步骤：1.两人一组，认真讨论并画出设计草图，预估你们的作品能有多大承重能力。2.用所给材料制作模型。3.取两张凳子构成测试台，凳子间距为200mm.将纸桥架在上面，逐渐增大测力计拉力，直到纸桥明显变形。记录此时数值。如果测试中纸桥发生扭曲或侧翻，则稳定性不足，以失败处理。4.增加几根普通棉线，改进你们的设计，再次测试并记录最终成绩。报告：写好含有以下内容的报告。1 项