结构的强度(讲课)

1、1.1.什么是结构什么是结构? ?从力学的角度：结构是指从力学的角度：结构是指可承受一定力的架构形可承受一定力的架构形态，态，它可以抵抗能引起它可以抵抗能引起物体损坏物体损坏的的外外力。力。结构的功能本质：结构的功能本质：为了承受力，抵抗变形为了承受力，抵抗变形, ,防止被破坏防止被破坏 2.2.结构的本质是什么结构的本质是什么? ?结构是指物体的各组成部分之间的结构是指物体的各组成部分之间的搭配和排列搭配和排列结构被破坏的几种情况结构被破坏的几种情况：断裂、翻倒、垮塌断裂、翻倒、垮塌对应结构的两个基本特性：对应结构的两个基本特性： 强度和稳定强度和稳定性性生活中的结构被破坏的现象生活中的结构

2、被破坏的现象l结论：l多股绳比单股绳抗变形能力 ，即：粗绳抗拉强度大大l试验2 简易弯曲试验l厚梁比薄梁的截面积 ，抗弯强度 。大大l试验3 简易组态试验PP结构的强度结构的强度我们常说的板凳是否足够我们常说的板凳是否足够“结结实实”，就是指它在受到外力作用，就是指它在受到外力作用的情况下，不被外力破坏的能力的情况下，不被外力破坏的能力如何，也就是它们的如何，也就是它们的强度强度如何。如何。椅子断了一条腿，不稳定了。那椅子断了一条腿，不稳定了。那么么强度强度与与稳定稳定是一回事吗？是一回事吗？通过本节的学习，你可以：通过本节的学习，你可以：n 理解应力和强度的概念，知道应力和强度的理解应力和强

3、度的概念，知道应力和强度的关系。关系。n 掌握影响结构强度的因素。掌握影响结构强度的因素。n 能够运用影响结构强度的因素，分析结构的能够运用影响结构强度的因素，分析结构的强度。强度。 用用“结实结实”与与“不结实不结实” ” 来衡量来衡量强度强度这这只是我们一个笼统的说法，我们如何来衡量结构只是我们一个笼统的说法，我们如何来衡量结构的的强度强度呢呢? ?那就要用到那就要用到应力应力的知识。的知识。1 1、什么是内力，什么是外力，内力与外力的、什么是内力，什么是外力，内力与外力的 关系如何？关系如何？2 2、什么是应力，什么是强度，应力与强度的、什么是应力，什么是强度，应力与强度的 关系如何？关

4、系如何？3 3、应力用公式怎么表示，单位是什么？、应力用公式怎么表示，单位是什么？4 4、影响结构强度的因素有哪些？、影响结构强度的因素有哪些？内力：内力：外力使构件发生变形的同时，构件内部分外力使构件发生变形的同时，构件内部分子之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力，称为内子之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力，称为内力，内力，是用来抵抗外力与变形，并力图使变力，内力，是用来抵抗外力与变形，并力图使变形部分复原的力。形部分复原的力。外力：外力：是使结构发生形变作用的力。是使结构发生形变作用的力。1 1、什么是内力，什么是外力，内力与外力的区别？、什么是内力，什么是外力，内力与外力的区别？弯曲力内力左拉

5、力左拉力右拉力右拉力内力内力内力内力右压力右压力 左压力左压力内力内力内力内力图图2:内力抵抗压力示意图内力抵抗压力示意图图图1:内力抵抗拉力示意图内力抵抗拉力示意图图图3:内力抵抗弯曲力示意图内力抵抗弯曲力示意图内力、外力的区别？内力、外力的区别？2 2、什么是应力，什么是强度，应力与强度的区别？、什么是应力，什么是强度，应力与强度的区别？强度：强度：结构具有的抵抗被外力破坏的能力。结构具有的抵抗被外力破坏的能力。应力与强度的关系：应力与强度的关系：应力计算公式：应力计算公式： N / S单位单位 :内力内力N （ N ）横截面积横截面积S（mm2或或cm2）应力应力（N/mm2或或N/cm

6、2）3 3、应力用公式怎么表示，单位是什么？、应力用公式怎么表示，单位是什么？ N / S=ABC(1)(1)图中的花杆支柱，最图中的花杆支柱，最薄弱的地方在哪里，为薄弱的地方在哪里，为什么？什么？(2)(2)如果把花杆支柱换成如果把花杆支柱换成圆柱形，强度大了吗？圆柱形，强度大了吗？(3)(3)什么影响结构的强度？什么影响结构的强度？4 4、影响结构强度的因素有哪些？、影响结构强度的因素有哪些？(1)(1)结构的结构的形状形状: : 不同横截面形状的构件所能承受力的程度是不不同横截面形状的构件所能承受力的程度是不一样的。一样的。注意：注意：结构结构形状形状对强度的影响有两点，一是结构的对强度

7、的影响有两点，一是结构的外部形外部形状状，二是结构的构件，二是结构的构件截面形状。截面形状。三角形形状三角形形状: : 三角形是框架结构中最基本的形状之一三角形是框架结构中最基本的形状之一, ,它结实、稳定、它结实、稳定、所用材料最少。所用材料最少。 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。三角形，就可以大大增加它的牢固程度。用手捏下列杯子，哪个不容用手捏下列杯子，哪个不容易变形？什么影响结构的强易变形？什么影响结构的强度？度？4 4、影响结构强度的因素有哪些？、影响结构强度的因素有哪些？: :形状相形状相

8、榫接钉接4 4、影响结构强度的因素有哪些？、影响结构强度的因素有哪些？螺栓连接4 4、影响结构强度的因素有哪些？、影响结构强度的因素有哪些？焊接铆钉铆接4 4、影响结构强度的因素有哪些？、影响结构强度的因素有哪些？4 4、影响结构强度的因素有哪些？、影响结构强度的因素有哪些？胶接胶接榫接榫接材料的连接方式：不同材料的连接方式：不同的连接方式，受力传递的连接方式，受力传递方式和效果不一样，结方式和效果不一样，结构的强度也不同。构的强度也不同。（3 3）构件之间的连接方式：）构件之间的连接方式： 结构的连接是指通过一定的连接物将结构的连接是指通过一定的连接物将构件组成整体结构。构件组成整体结构。

9、结构构件的连接通常有以下两类：结构构件的连接通常有以下两类： 铰连接铰连接 刚连接刚连接铰连接：铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可以被连接的构件在连接处不能相对移动，但可以相对转动，具体有松螺栓、松铆等。相对转动，具体有松螺栓、松铆等。 刚连接：刚连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，也被连接的构件在连接处不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等。不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等。胶接胶接榫接榫接焊接焊接影响结构强度的主要因素影响结构强度的主要因素 吊兰支撑使用的吊兰支撑使用的三角形三角形支支架结构，而不使用由一根直杆挑起架结构，而不使用由一根直杆挑起的结构。从的结构。从材料方面材料方面考虑，吊兰的考虑，吊兰的三角形支架使用的是钢管而不是木三角形支架使用的是钢管而不是木条或塑料，钢管抗拉力性能好。从条或塑料，钢管抗拉力性能好。从连接方式考虑，吊兰的三角形支架连接方式考虑，吊兰的三角形支架的构件是焊接而不是捆缚，这种的构件是焊接而不是捆缚，这种连连接方式接方式更牢固。更牢固。影响结构强度的几个主要因素影响结构