通用技术第二册第一章第二节探究结构.ppt

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1、第二节探究结构彩虹桥-1996年2月16日落成，1999年1月4日垮塌。1999年1月8日，专家组成的事故调查组，公布调查结果：彩虹桥的主要手里拱架钢管焊接不合格，存在严重缺陷，个别焊缝有陈旧裂痕。通过彩虹桥的例子也启发我们进一步思考：影响结构稳固的因素有哪些那？一、结构的稳定性3边确定的三角形构成稳定的集合结构。A形铝梯的两梯面和拉杆构成三角形的几何结构，就是利用了三角形几何形状的稳定性。一般情况下，梯子打开的时候，梯面与地面组成三角形，梯子本身就能站的稳。当连接两个梯面的横杆拉直时，两个梯面的上半

2、部分就与横杆构成了稳定的三角形，这就进一步加强了梯子的稳定性，保证了梯子能承受人体的压力。结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力，就叫做结构的稳定性。结构的稳定性是讨论结构整体的问题。结构的稳定性与它的几何形状、支撑面积的大小和重心位置密切相关。结构要达到稳定，首先，他的整体几何结构必须科学合理；其次，一个物体的支撑面积越大，重心越低，其稳定度越大。在进行结构设计时，要尽可能使其重力集中在底部，降低重心，并使重心锤线落在地面积内，就可提高结构的稳定性。请同学们分析问什么不能从相反的方向跨越栏杆？

3、二、结构的强度（一）强度与应力内力-构件在外力的作用下会变形，同时构件内部各质点之间的相互作用力发生了改变，这种作用力的改变称作内力强度-一般来说，外力越大，内力越大。当内力达到一定数值时，构件就会被破坏。要求构件和材料必须具有抵抗破坏的能力，这种能力称作强度。图3-1，实验表明：在外力与材料不变的情况下构件被破坏的危险程度与它的截面积有关应力-构件单位面积所受的内力成为构件的应力。σ=N/Aσ-希腊字母sigma国际单位制中：应力σ：帕Pa，工程上常用兆帕MPa面积A：平方米m2内力N：牛N载荷对支

4、柱的压力P、支柱自身重力G、基础对支柱的撑力NPGNP+G-N=0=>N=P+G=45kN+22kN=67000Nσ=N/A=67000N/0.4x0.4=418750N/m2≈0.419MpL=400mm、P=45kN、G=22kN（二）强度与材料1、强度与材料用手挤压纸杯，纸杯会变形；而用同样的力挤压不锈钢杯，不锈钢杯外形则无明显变化。讨论与分析混凝土，抗压不抗拉。加入钢金后，混凝土内部受力发生改变，强度提高。1、强度与材料的形状三、结构的连接四、结构的强度和稳定性试验技术试验是解决技术问题的关键

5、方法。装机实验、承载实验，模拟实验等。习题某工地要键高层建筑，设计用钢筋水泥支柱，要承受5x105t（g=10N/kg）的重力。工地上现有普通碳钢Q235（A3）的钢筋横截面积为2.0x10-3m2。建筑工程师在工具书中查到：普通碳钢Q235（A3）的抗压应力为：152~167MPa；低碳合金钢的抗压应力：211~283MPa.1、此钢筋水泥支柱所需钢筋的截面积至少是多少？2、至少需要多少这样的钢筋3、要提高抗压应力，不增加钢筋的根数，你有什么办法？1、σ=N/A=>A=N/σ=5x105t/152M

6、Pa=5x105x103x10N/1.52x108Pa=32.89m22、n=A/2.0x10-3=32.98/2.0x10-3=165003、选择低碳钢。