結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性第一頁，共三十一頁，2022年，8月28日知識(shí)回顧1.什么是結(jié)構(gòu)?2.什么是構(gòu)件?4.結(jié)構(gòu)的類型有哪些?3.構(gòu)件有哪些具體的受力形式?第二頁，共三十一頁，2022年，8月28日小試驗(yàn)當(dāng)這些物體受到外力作用時(shí)，原有的平衡狀態(tài)被打破導(dǎo)致的這是一種我們生活中的現(xiàn)象，正常它是穩(wěn)定的，后來它在什么情況下會(huì)翻倒呢？

第三頁，共三十一頁，2022年，8月28日生活中的現(xiàn)象第四頁，共三十一頁，2022年，8月28日什么是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性呢？結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在外力的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。思考：根據(jù)課前預(yù)習(xí)，思考結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件是什么?第五頁，共三十一頁，2022年，8月28日結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件：對(duì)于一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)而言，如果重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，就是穩(wěn)定的，不會(huì)出現(xiàn)傾倒。第六頁，共三十一頁，2022年，8月28日[探究1]：拿一本書，讓它直立在桌面上，它馬上傾倒了，顯然，其穩(wěn)定性不好。同樣的一本書，把它的下端各書頁展開一定的角度，仍舊將它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。因素一：支撐面積的大小支撐面越大越穩(wěn)定，越小越不穩(wěn)定。注意：支撐面≠接觸面。接觸面:是物體與地面接觸形成的面。支撐面:是物體與地面接觸形成支撐點(diǎn)的連線與地面構(gòu)成的面。第七頁，共三十一頁，2022年，8月28日A.落地電風(fēng)扇或者賓館里的落地?zé)?，它們都有一個(gè)比較大的底座結(jié)構(gòu)的底座與地面接觸所形成的支撐面大,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。第八頁，共三十一頁，2022年，8月28日B：為什么大壩的橫截面總是建成梯形？大壩需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的沖擊力、壓力等等，要起到防洪的作用，大壩必須要求非常穩(wěn)固。大壩建成梯形，增大了與地面接觸所形成的支撐面，支撐面越大越堅(jiān)實(shí)，穩(wěn)定性就越好。第九頁，共三十一頁，2022年，8月28日C.為什么許多課桌椅的支撐腳要做成往外傾斜？

為了進(jìn)一步增大與地面接觸所形成的支撐面積，增加穩(wěn)定性。第十頁，共三十一頁，2022年，8月28日[探究2]：落地扇為什么不易傾倒？落地扇的底座采用較重的材料，風(fēng)扇比底座輕很多，使落地扇的重心降低。

因素二：重心位置的高低重心的高低影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。重心越低,穩(wěn)定性越好;重心越高,穩(wěn)定性越差。第十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日以前的農(nóng)作物個(gè)子高，遭遇暴風(fēng)驟雨容易傾覆，造成減產(chǎn)；現(xiàn)在的農(nóng)作物普遍個(gè)子矮。就是利用了重心低結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的原理第十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日

一般情況下，梯子打開的時(shí)候，梯面與地面組成三角形，梯子本身就能站得穩(wěn)。當(dāng)連接兩個(gè)梯面的橫桿拉直時(shí)，兩個(gè)梯面的上半部分就與橫桿構(gòu)成了穩(wěn)定的三角形，這就進(jìn)一步加強(qiáng)了梯子的穩(wěn)定性，保證梯子能承受人體的壓力。如果沒有梯子中間的拉桿，載人時(shí)就不能保持穩(wěn)定。[探究3]：A字形梯為什么載人時(shí)能夠保持穩(wěn)定？如果沒有梯子中間的拉桿將會(huì)怎么樣？因素三：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與它的幾何形狀有關(guān)。

第十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日建筑中廣泛運(yùn)用了三角形的穩(wěn)定性。房子、橋梁的桁架大多都是由多個(gè)三角形構(gòu)成的；鋼架結(jié)構(gòu)的十字梁同樣是運(yùn)用這一原理，在四邊形的框架中用兩條桿件作對(duì)角線，形成多個(gè)三角形，既節(jié)省了材料，減輕了結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，又有效地加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。十字鋼梁也是建筑中常用的構(gòu)件，如在高壓輸電的鐵塔、懸索橋的塔架，以及摩天大樓鋼架結(jié)構(gòu)中都被普遍地采用。補(bǔ)充（三角形穩(wěn)定性的應(yīng)用）：第十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日要提高這種籃球架的穩(wěn)定性可以怎么做？在籃球底座上加些比較重的石板之類的重物。是為了使籃球架的重心向后偏移，重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，達(dá)到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基本條件。還有什么方法嗎？可以增大底座與地面的接觸面，這樣也可以使重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)。但我們?cè)谌粘Ｉ钪袥]有發(fā)現(xiàn)這樣做的，為什么呢？第十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)應(yīng)用：１.倒置的啤酒瓶可以預(yù)報(bào)地震。２.在打水的桶口邊掛一重物，在水面時(shí)能自動(dòng)翻倒打水。第十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日知識(shí)點(diǎn)回顧1.什么是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?2.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件是什么？3.影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素有哪些？提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的措施有哪些？第十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一：結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度什么是結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度？結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度……第十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日內(nèi)力、應(yīng)力外力內(nèi)力PN當(dāng)構(gòu)件收到外力作用時(shí)，外力使構(gòu)件發(fā)生變形的同時(shí)，構(gòu)件內(nèi)部分子之間也會(huì)隨之產(chǎn)生一種抵抗變形的抵抗力，稱為內(nèi)力。而應(yīng)力是指構(gòu)件單位橫截面上所產(chǎn)生的內(nèi)力。第十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日穩(wěn)定性是研究物體的保持原有平衡狀態(tài)的能力，強(qiáng)度則是研究不被外力破壞的能力。例如我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫囊巫幽軌虺惺苋说闹亓@是一個(gè)強(qiáng)度問題，那么椅子在使用時(shí)會(huì)不會(huì)左右晃動(dòng)，搖擺，那就是一個(gè)穩(wěn)定性問題了。強(qiáng)度與穩(wěn)定性的聯(lián)系與區(qū)別：

第二十頁，共三十一頁，2022年，8月28日結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與什么因素有關(guān)？探究一：寬度厚度相同的紙條與鋼條的抗彎強(qiáng)度一樣嗎？結(jié)論1：結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的材料有關(guān)。第二十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日一字形L形U形測量數(shù)值在所有的構(gòu)件梁中，一字形的強(qiáng)度是最弱的；U形梁的強(qiáng)度最大；L形梁的強(qiáng)度介于中間。探究二：不同截面形狀的構(gòu)件做成的梁的抗彎強(qiáng)度是否一樣？結(jié)論2：結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的橫截面形狀有關(guān)。第二十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日吊蘭支撐使用的三角形支架結(jié)構(gòu)，而不使用由一根直桿挑起的結(jié)構(gòu)。從材料方面考慮，吊蘭的三角形支架使用的是鋼管而不是木條或塑料，鋼管抗拉力性能好。從連接方式考慮，吊蘭的三角形支架的構(gòu)件是焊接而不是捆縛，這種連接方式更牢固。結(jié)論3：結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的外部形狀有關(guān)。第二十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日三角形形狀:三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一,它結(jié)實(shí)、穩(wěn)定、所用材料最少。在長方形或六邊形的框架中間，加上支撐構(gòu)件，構(gòu)成三角形，就可以大大增加它的牢固程度。第二十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日探究三：構(gòu)件之間的連接方式：按構(gòu)件之間能否移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)來分類，結(jié)構(gòu)可分為以下兩類：鉸連接剛連接

結(jié)構(gòu)是由若干個(gè)構(gòu)件通過不同的連接方式組合而成的。不同的連接方式，受力傳遞方式和效果不一樣，構(gòu)件的連接方式直接影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。不能相對(duì)移動(dòng)，但可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)第二十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，但可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有松螺栓、松鉚等，如折疊傘傘骨間的連接、門與門框的連接等。第二十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日第二十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日

剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有榫接、膠接、焊接等，如固定鐵床架的連接、不可移動(dòng)的桌腿與桌面的連接等。膠接榫接第二十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日1.影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的幾個(gè)主要因素結(jié)構(gòu)的形狀結(jié)構(gòu)的材料構(gòu)件之間的連接方式結(jié)構(gòu)外部形狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面形狀鉸連接剛連接第二十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日混凝土材料。

使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的好處是什么？混凝土抗壓性能較好，而抗拉能力就比鋼筋要小得多。因此在制造時(shí)可在梁