第二节-稳固结构的探析.ppt

1、第一章是关于结构和设计，第二章是关于结构。台风袭击后，树木倾斜，房屋倒塌，广告牌倒塌，汽车被压扁，有些还一动不动。第一，结构稳定性，结构稳定性(P12)，结构稳定性是指结构在载荷作用下保持其原始平衡状态的能力。想想看：什么因素与结构的稳定性有关？(1)影响结构稳定性的主要因素：实验探究1:如何让你的通用技术教材直立在桌面上。1.稳定性与支撑区域的大小有关。支撑面越大，越稳定，越小，越不稳定。一本书，以一定的角度展开它的下页，把它直立在桌面上，它能很好地站立。想想看，为什么大坝的横截面总是梯形的？大坝需要承受很大的力，如自身重力、水的冲击、压力等。为了发挥防洪作用，大坝必须非常稳定。梯形坝增加了

2、与地面接触形成的支撑面。支撑面越大，越坚固，稳定性越好。为什么许多桌椅的支撑脚必须向外倾斜？这是为了进一步增加与地面接触形成的支撑面积并增加稳定性。注意：支撑面的接触面。接触表面：是由物体和地面之间的接触形成的表面。支撑表面：是由地面和由物体和地面之间的接触形成的支撑点的连接线形成的表面。想一想，为什么屏幕会临时用一种字体而不是一种字体？落地式风扇的底座由重型材料制成，并且风扇比底座轻得多，这降低了落地式风扇的重心。实验探究2:为什么落地扇不容易倒？结构的稳定性与重心的位置有关。物体的重心越低，它就越稳定。因素二：重心，为什么比萨斜塔没有倒塌？它建于1174年，于1350年完工，历时176年。

3、然而，由于其沉重的重量和松软的地质，这座塔仍然以每年125毫米的速度向南倾斜。到1999年1月，塔顶与中轴线的偏差已达48米。为了拯救斜塔，意大利当局从世界各地广泛寻求保护方案。与此同时，830吨铅块被压在塔的北面，一圈铜电缆被加到塔身的三分之一处，塔身被拉到北面固定。结构重心位置：结构重心所在点的垂直线是否落在结构底面范围内，如果落则稳定，否则不稳定。想一想能做些什么来提高这个篮球架的稳定性？在篮球底座上增加一些沉重的东西，比如石板。目的是使篮球架的重心向后移动，重心的垂直线落在结构底部的范围内，从而达到结构稳定的基本条件。有什么办法吗？可以增加底座和地面之间的接触面，这样重心的垂直线也可以

4、落在结构底部的范围内。【思考】:不倒翁的奥秘(红点是不倒翁的重心，蓝色箭头是重心的垂直线)？不倒翁底部有一块很重的铅或铁，所以不倒翁的重心很低。当不倒翁直立时，重心低，重心的垂直线落在支撑面上；向右倾斜时，制栓的重心上升，重心的垂直线落在支撑面的左侧。在重力的作用下，不倒翁会向左滚动，使不倒翁直立。相反，当向左倾斜时，制动栓的重心也上升，重心的垂直线落在支撑面的右侧。在重力的作用下，不倒翁将向右滚动，使不倒翁再次直立。因此，不倒翁会失败。为什么有人操作时，A型梯子能保持稳定？如果梯子中间没有拉杆呢？(P12)，因素3:稳定性案例分析：(1)两条腿支撑，(2)单腿支撑，(1)调整单腿支撑的位置，

5、研究何时最容易摔倒，何时最平衡。骑自行车时，只有两个支撑点。为什么它不会掉下来？注意：自行车支撑架与地面的夹角不能太小，否则自行车自身的重力会集中在支撑架上，也容易失去平衡。在休息时，自行车本身无法平衡，需要一个支撑脚。当一个系统由骑自行车的人和自行车组成时，系统启动后，骑自行车的人给系统注入动力，这样当自行车向前运动时，自行车和骑自行车的人通过不断的调整与地面垂直，这样自行车的重心就落在车轮接触地面的区域内。因此，当没有明显的外部干扰时，这个动态系统可以表现出一种稳定性。1.结构的形状；2.由结构和地面之间的接触形成的支撑区域的大小；3.重心的位置。影响结构稳定性的主要因素(P12)不稳定结

6、构的应用：倒置啤酒瓶可以预测地震。在提水斗口附近挂一个重物，当它在水面上时，可以自动翻转提水。生活中有这样的情况，人们坐在小板凳上摇晃几下，板凳就会断裂，人们就会摔倒在地。当人们踩在窗户的防盗网上擦拭玻璃时，防盗网合金条的焊接部分断裂，这几乎导致了大灾难。根据你的理解和教材，上述情况的原因是什么？我们如何评估这个长凳和这个防盗网？我们将使用今天学到的东西：强度。结构的强度结构抵抗外力破坏的能力(P13)。我们知道稳定性是研究物体平衡的能力，而力量是研究不受外力破坏的能力。例如，在我们刚才引用的椅子的例子中，椅子可以承受人的重力，这是一个强度问题，所以椅子是否会左右摇摆是一个稳定性问题。强度和稳

7、定性的关系和区别：2。结构和强度1。结构强度(P13)是指结构抵抗外力破坏的能力。2.结构的强度由组件和材料反映。3.强度和应力在外力的作用下，构件会变形，构件中颗粒间的相互作用力会发生变化，这就是内力。在外力和材料不变的情况下，建筑物损坏的危险程度也与其横截面积有关。单位截面积上构件的内力称为构件应力。(P14)压力和力量之间的关系：这只是一个一般性的陈述。我们如何测量某物的强度？使用我们以前学到的关于压力的知识是必要的。在不破坏结构的情况下，结构所能承受的应力越大，结构就越坚固。应力F/S，其中F是内力；s是压力区(横截面)，一名体重600牛顿的运动员从高处跳下，落在水平地面上。与地面相互

8、作用力的最大值为1500牛顿，双脚与地面的接触面积为1502。找出双脚和地面之间平均应力的最大值。解决方案：F/S=1500N/1.510-2m2=1.0105Pa a:脚和地面之间的平均应力的最大值为1.0105Pa.影响结构强度的主要因素(1)结构材料(P16)，常用结构材料：塑料、木材和钢。4.影响结构强度的主要因素(2)材料的形状(P16)。注：结构对强度有两个影响，一个是结构的外形，另一个是结构构件的截面形状。三角形是框架结构中最基本的形状之一，它坚固、稳定并且使用最少的材料。在矩形或六边形框架的中间，加上支撑构件，构成一个三角形，可以大大增加其坚固性。b、结构构件的横截面形状。1.

9、具有相同材料、相同横截面积和不同横截面形状的构件具有不同的强度。2.结构的形状是相同的，构件的截面是不同的，所以它们的强度是不同的。因素3:成员3之间的连接模式。结构的连接通常由结构构造的连接有两种类型(P19):铰链连接、刚性连接和铰链连接：被连接的构件不能在接头处相对移动，但可以相对旋转，包括铰链、松动的螺栓、松动的铆钉等。例如门和门框之间的连接。刚性连接：连接件在连接处不能相对移动或转动，如榫接、胶合、焊接，如固定铁床架、固定桌腿与桌面的连接等。胶接，榫接，榫接，胶接，焊接，总结：影响结构强度的因素：1。结构材料；2.结构形状；3.结构连接方式；(1)用四根小木条钉起来的相框，怎样才能更结实？(2)三脚架属于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。制动连杆属于_ _ _ _ _ _连接。立即行动，可以用直角铁片固定在接头的背面，或者用木板在拐角处形成一个三角形。只是连接；(3)比较下图中相同结构的几种连接方式，请预测哪种连接方式强度更好。左边的榫卯连接强度最大，上下、左右、前后方向固定牢固，因此强度最大。中间连接模式的强度最低，钉子