典型结构受力分析

1、趣味实验蛋壳敲击实验 将蛋壳如图摆放，用一支是其重量20倍的笔垂直落下砸向它，蛋壳能否被击破？第一页，共七十六页。第二页，共七十六页。蛋壳的材料94%1%1%4%第三页，共七十六页。 压力沿拱状结构的弧面（也就是蛋壁）分布，而不会使结构断裂。拱形结构使圆屋顶和拱形物能够承受巨大的重量。蛋壳的受力第四页，共七十六页。 而蛋壳又必须是易碎的，这样雏鸡只用微弱的力就能破壳而出。雏鸡用嘴向外用力，从蛋壳内部看成凹形的顶部很容易碎裂，那是因为它的抗拉力很弱。蛋壳的受力第五页，共七十六页。尽善尽美一颗蛋第六页，共七十六页。知识回顾： 常见结构的类型壳体结构：实心结构：框架结构：能够承受较大的力支撑但不充满

2、空间， 能够承受垂直和水平荷载力沿壳体表面分布第七页，共七十六页。第八页，共七十六页。阅读材料P11构件受外力作用时，要发生形状或大小的改变，这种改变称为 。吊车的吊绳承受的力是拉力，拉力所产生的形变为 ，组成材料的粒子被拉开；板凳腿承受的外力是压力，压力所产生的变形为 ， ，组成材料的粒子被推近。拉力和压力都是荷载作用的结果。变形拉伸压缩第九页，共七十六页。当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时，杆件 产生的 ，发生弯曲变形时的构件称为 。当板凳很长时，櫈面可视为梁。此种櫈面在人的体重等外力的作用下，会发生弯曲变形。只是这种变形可能很小，肉眼不易看出来。而跳水的跳板发生的弯曲变形，却是非常明

3、显。弯曲变形如图：弯曲梁第十页，共七十六页。杆件基本变形1、拉伸、压缩2、弯曲第十一页，共七十六页。第十二页，共七十六页。第十三页，共七十六页。欣赏视频第十四页，共七十六页。一、单杠结构分析单杠由哪些构件组成？杠体立柱拉杆第十五页，共七十六页。自主探究运动员在单杠上的状态，分析讨论，并完成表格：二、杠体的受力与变形1弯曲力弯曲力弯曲力弯曲弯曲弯曲指向人体指向人体2指向人体第十六页，共七十六页。（1）人静挂或静坐时第十七页，共七十六页。任意时刻，杠体受到的作用力，其方向，都是从杠体指向人重心所处的瞬间位置。（2）人运动时第十八页，共七十六页。三、立柱的受力与变形注意：同一荷载在静态、动态下，结构

4、承受的外力往往不同。压力压缩柱子两侧弯曲力弯曲趋势人运动的一侧123第十九页，共七十六页。第二十页，共七十六页。问题：杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过杠体作用于立柱，立柱产生弯曲变形趋势，如果要向前发生弯曲，有什么方法可以削弱或抵消这种弯曲呢？ 用一个力从反方向拉第二十一页，共七十六页。四、拉杆的作用拉杆：辅助立柱抵抗弯曲变形趋势还有其他方法可以增强单杠的受力能力吗？第二十二页，共七十六页。 如何使单杠更加结实、稳定？自主探究使单杠更加结实、稳定第二十三页，共七十六页。使单杠更加结实、稳定加粗立柱方法：深埋立柱加固底基改变材料第二十四页，共七十六页。请设计一款能够在家里使用的单杠，从单杠受

5、力的角度分析并做简要设计。注意：家庭用，不方便安装拉杆 安放在哪里呢？ 各个构件都受到哪些力？ 如何增强它的承力能力？技术实践第二十五页，共七十六页。第二十六页，共七十六页。第二十七页，共七十六页。第二十八页，共七十六页。二、棚室屋架结构分析棚室屋架结构是怎样受力的呢？第二十九页，共七十六页。第三十页，共七十六页。屋面（棚盖）由前坡面组成，棚膜（塑料薄膜）覆盖于前坡面上；屋面由梁承托，各梁分别由立柱和后墙支撑。第三十一页，共七十六页。棚室荷载与立柱受力承受的荷载主要分为恒载和活载。恒载包括屋面、梁的质量，属于不随时间变化而变化的永久性荷载。活载包括雪载、风载等，属于随情况变化而变化的可变性荷载

6、。第三十二页，共七十六页。第三十三页，共七十六页。第三十四页，共七十六页。立柱P1P2永久性荷载立柱基础第三十五页，共七十六页。PPM雪载第三十六页，共七十六页。2.梁的受力第三十七页，共七十六页。材料被挤压材料被拉伸第三十八页，共七十六页。梁的受力如平衡木，桥等都是梁的一种类型。第三十九页，共七十六页。第四十页，共七十六页。第四十一页，共七十六页。拱结构的应用拱结构十分美观，很多建筑物都采用了拱结构。第四十二页，共七十六页。赵州桥第四十三页，共七十六页。第四十四页，共七十六页。第四十五页，共七十六页。第四十六页，共七十六页。第四十七页，共七十六页。第四十八页，共七十六页。第四十九页，共七十六

7、页。第五十页，共七十六页。第五十一页，共七十六页。第五十二页，共七十六页。第五十三页，共七十六页。第五十四页，共七十六页。第五十五页，共七十六页。第五十六页，共七十六页。第五十七页，共七十六页。第五十八页，共七十六页。第五十九页，共七十六页。拱结构的概念：中间高四周低呈弧形的曲面。第六十页，共七十六页。为什么要采用拱结构呢？第六十一页，共七十六页。拱结构受力：拱结构对承受荷载有利。荷载压力作用于拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。例如雪荷载。第六十二页，共七十六页。比较不同形状的纸板承受压力的大小1、哪种情况下纸板的抗压能力最强？2、还有更好的方案吗？第六十三页，共七十六页。如图所示，某村庄旁

8、边的小河上原有一座限重1.5吨的简易梁式桥。桥下的河水较浅，不能通航。现在由于经济的发展运输量有了极大的增加必须使桥梁的承重能力加以提高。但是又不能把桥拆掉后重新再建因为这是该村唯一的公路桥。那么我们应该如何进行改进，设计出符合要求的桥梁结构呢?请同学们设计出3种以上的改良方案。第六十四页，共七十六页。第六十五页，共七十六页。第六十六页，共七十六页。列举几种结构承受不同外力的例子？第六十七页，共七十六页。第六十八页，共七十六页。第六十九页，共七十六页。第七十页，共七十六页。第七十一页，共七十六页。第七十二页，共七十六页。1. 通常在混凝土梁中加入钢筋是用于提高梁的( ) A.抗弯强度 B.抗压强度 C.抗拉强度 D.抗剪强度A第七十三页，共七十六页。1. 2.如图所示为简易混凝土桥梁，为提高承载力，设计时计划在水泥混凝土桥梁中加入钢筋。你认为钢筋应加在支承梁的（ ）A.近上端 B.中间 C.近下端 D.各处，分布均匀C第七十四页，共七十六页。3.钢筋混凝土梁中混凝土