结构与设计

　　第一章结构与设计

　　第二课时结构的受力分析

　　【学习目标】

　　1、了解描述结构受到的几种类型的力

　　2、通过两个简单的结构案例的受力分析，掌握对结构受力分析的方法

　　【课程导入】

　　我们在技术所研究的结构主要就是从力的角度进行，现在我们就来看两个例子——单杠和棚室屋架的受力分析。

　　【学习过程】

　　一、常见结构受力的形式

　　1、拉 力

　　2、压 力

　　3、剪切力

　　4、扭转力

　　5、弯曲力

　　二、结构的受力分析

　　1、单杠

　　⑴单杠的构件有         、         和          。

　　⑵ 受力分析

　　人体静挂在杠体上时，杠体向      弯曲，立柱受到         作用。

　　人在完成大回环的过程中，杠体总是朝着                    的方向弯曲，立柱会发生弯曲。此时立柱需要抵抗住         与          两类变形。

　　尝试一下设计

　　单杠是每一个学校都有的器材，由于安装不当，在个别学校曾发生单杠倒塌的事故，你能否结合自己所学的知识，提出几种提高单杠稳定的方法。

　　2、棚室屋架结构分析

　　⑴棚室中的粱和墙所承受的力有          和         之分。

　　⑵粱变形的特点

　　【巩固性检测】

　　1、晾晒衣服时，通常的做法是在两根柱子之间系上一根软绳，如图所示。在本结构中，柱子主要受到（  ）。

　　a.弯曲力和扭转力    b.弯曲力和压力   

　　c.剪切力和拉力      d.扭转力和压力

　　2、如上图所示，在本结构中，以下说法正确的是（   ）

　　a、绳子对右侧柱子能产生垂直下压和水平右拉的效果

　　b、绳子拉的越紧，晾衣服时易断

　　c、绳子拉的越松，晾衣服时易断

　　d、以上说法都不正确

　　3、上刀梯是湘西苗族的传统活动，表演者为了保证教脚不受割伤，必须力求脚面垂直落在刀刃上，绝不滑动。此时脚面承受（  ）

　　a、拉力    b、压力    c、剪切力   d、弯曲力

　　4、钢筋混凝土梁比无钢筋的水泥梁的（  ）强度

　　a、抗弯   b、抗压    c、抗拉    d、抗剪

　　5、在日常生活中，使用螺丝刀时，螺丝刀主要承受什么力？

　　a、拉力    b、压力   c、弯曲力   d、扭转力

　　b  c

　　拉 力

　　物体所承受的拉拽力

　　结构承受拉伸时，作用在结构（经常称为拉杆）上的力是一对方向相反，作用线与拉杆轴线重合的集中力，方向背离杆的底面。其受力实例是吊车的吊绳。

　　挤压物体的力

　　结构承受压缩时，作用在结构（习惯上称为压杆）上的力是一对方向相反，作用线与压杆轴线重合的集中力，方向指向杆的底面。如液压机的顶杆工作时就是受压。

　　两个距离很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力

　　结构在受剪切时，结构所承受的力是分别作用在构件相对的两个面上，方向相反，作用线错开微小距离的两个平行力。连接剪刀两个部分的销钉在剪刀工作时就是承受的剪切力，其受力模型如图。

　　反方向向物体两端均匀施力 ,使物体发生扭转形变的力

　　承受扭转的构件一般都称为轴。它承受的外力是一对作用在轴两端面内，转向相反的力偶矩。

　　作用于物体 ,使它产生弯曲的力

　　承受弯曲载荷的构件，一般称为梁。梁在承受弯曲时，受力情况比较复杂，其中一种载荷叫做弯矩。它是作用在过梁的轴线且与横截面垂直的平面内的力偶矩。其作用力是使梁产生弯曲变形。