1.2稳固结构的探析.ppt

1、第一单元 结构与设计,常见结构的认识,稳固结构的探析,简单结构的设计,经典结构的欣赏,一、结构与稳定性,台风“桑美”,在台风来之前它是稳定的！是什么原因出现了不平衡状态？,一、结构与稳定性,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。,1.结构的稳定性定义：,马上行动：下表物体受到哪些力?不稳定原因?,风的推力,碰撞,碰撞,与地面的接触面积较小，重心偏高,重心过高,受力面积过大而支撑面积较小,一、结构与稳定性,2、影响结构稳定性的因素：,（1）重心位置的高低,一、结构与稳定性,不倒翁不倒的原因？,总结：重心越低越稳定。,重心非常低。,(2) 结构与地面接触所形成的支撑面的大小

2、,总结：结构与地面接触所形成的支撑面越大越稳定。,2、影响结构稳定性的因素：,一、结构与稳定性,金字塔,(3) 结构的形状,总结：因三角形稳定，所以工程结构中桁架都是三角形组成,2、影响结构稳定性的因素：,一、结构与稳定性,照相机三角形支架,屏风摆成字型,（2）结构与地面接触所形 成的支撑面的大小 （3）结构的形状,（1）重心位置的高低,知识梳理：影响结构稳定性的因素：,注意：影响结构稳定性的因素还有很多，如结构的材料，静止状态和运动状态等。,一、结构与稳定性,A字形梯载人时能稳定的原因,横梁的长短对梯子的稳定性有何影响？,马上行动：,一、结构与稳定性,总结：对于一个结构而言，如果重心所在点的

3、垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的。,重心的垂线位置与稳定性的关系,一、结构与稳定性,案例分析：,静态的自行车是如何保持稳定的？,双脚支撑,单脚支撑,一、结构与稳定性,案例分析：,三角形,重心在三角形内,稳定,马上行动：,电动自行车或摩托车的另一种常见支撑形式如图所示，请分析： 支撑点与地面构成的几何形状 ； 前后车轮受力：； 重心位置：； 稳定情况： 。,前轮受地面支撑力，后轮不受支撑力。,一、结构与稳定性,P13,运动中的自行车只有2个支撑点却不倒下， 为什么?,陀螺在旋转的时候也一样，重心落在支撑面积上。,一、结构与稳定性,探究：,重心落在支撑面积上,虽然单车支撑面积小.,不稳定的结构

4、对我们是否有好处？,（2）在农村，人们在打水的桶口边缘绑一个重物，桶口到达水面时会自动翻倒打入水。,探究：,一、结构与稳定性,（1）利用倒置的啤酒瓶实现预报地震的功能。,茶几的稳定情况,使用中需要注意什么才能使它们保持稳定？,一、结构与稳定性,探究：P14,1、结构的稳定性：结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 2、影响结构稳定性的因素(综合考虑) （1）重心位置的高低 （2）结构与地面接触所形成的支撑面的大小 （3）结构的形状 （4）其它，材料、运动与静止状态。,小结：,一、结构与稳定性,二、结构与强度,1、结构的强度定义,结构的强度：指结构具有抵抗被外力破坏的能力。,在拔河赛中绳子

5、被拉断，说明绳子不具有抵抗两队拉力的能力。,普洱地震,唐山地震,说明这些房屋不具有抵抗大地震的能力,脆性塑料杆易断,中间有焊接缝的钢管易断,不同材料的抗拉性能不同,结构的连接方式不同,根据生活经验填写,马上行动：p17,二、结构与强度,二、结构与强度,知识点：内力与应力,1.当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用发生 改变，产生一种抵抗力外力与形变的力叫内力。,2.应力：构件的单位横截面积上所产生的内力,应力可以作为表示结构强度的基本标准。,二、结构与强度,2、影响结构强度的主要因素：,（1）结构的形状,钻石与石墨的结构,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，

6、有比较好的强度。,二、结构与强度,2、影响结构强度的主要因素：,横截面形状,不同横截面形状的构件所能承受力的程度是不样的。,二、结构与强度,2、影响结构强度的主要因素：,混凝土梁含有加固钢筋，混泥土擅长抗压力，而钢筋 擅长抗拉力，共同构成牢固的结构。,（2）结构的材料,二、结构与强度,2、影响结构强度的主要因素：,铰连接被连接的构件在连接处不能相对移动，但能相对转动。（松螺栓） 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。（榫接、胶接、焊接）,（3）构件之间的连接方式,二、结构与强度,2、影响结构强度的主要因素：,（1）对一个用4根小木条钉成的相片框,使它更牢固的做法是什么?,（

7、2）在自行车各部件之间的连接中,三角架属于_连接；刹车连杆之间属于_连接；辐条与钢圈之间属于_连接。,马上行动 P19,可用直角铁片固定在连接处的背面。,刚,铰,刚,二、结构与强度,（3）比较左图中同一结构的几种连接方式,请预言哪种连接方式的强度更好。,第一种是榫接，强度较大，结构最稳定。 第二种强度最小。 第三种强度不够大。,二、结构与强度,（1）结构的形状。（一般情况下，三角形具有比较好的强度） （2）结构的材料。 （3）结构构件之间的连接方式。,二、结构与强度,梳理知识：影响结构强度的主要因素：,三、结构与功能,结构对事物的功能和作用产生着直接影响。 结构的改变可能导致功能的变化。,重点

8、知识：,二、结构与强度 1、强度：结构具有抵抗被外力破坏的能力。 2、影响结构强度的因素： 三、结构与功能（结构对事物的功能和作用产生直接影响。）,一、结构与稳定性,课堂小结：,1、结构的稳定性：结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 2、影响结构稳定性的因素(综合考虑),探究：P23,如何设计一个冰上自行车，怎么构思，它的结构有何特征？,一种人力驱动的冰上自行车，有车架、踏板曲柄、链轮、前转向轴及后轴。 其特点是在前转向轴的一端处装有一只前冰刀，在后轴的两端对称地刚 性联接两个倾斜的盘状冰刀，从而形成一种三点支撑的可在冰面上前进、 倒退、前后滑行及刹车的冰上自行车。,杂 技 艺 术,稳定性的保持,思 考,为何这些杂技演员在如此高难度的情况下能够很好的保持自己的稳定性。,高空手持长杆走钢丝,法国蓬皮