1.2典型结构案例剖析.ppt

第二节 典型结构案例分析 ——结构是怎样受力的 一、单杠的受力和变形分析二、棚室屋架结构分析 课前提问 1、什么是架构 2、结构的定义，什么是构件？ 3、结构分为哪三种常见类型？ 4、实心，框架，壳体结构的特征和受力特点 从力学的角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形变的力。 一、单杠的结构受力和变形 体操全能 男子体操全能有六项：跳马，自由体操，鞍马，单杠，双杠，吊环 女子体操全能有四项：跳马，自由体操，平衡木，高低杠 把单杠看成结构，构件有：杠体、立柱、拉杆。 单杠的结构 阅读材料课本（P11） 构件受外力作用时，要发生形状或大小的改变，这种改变称为变形。 第一节的实例中，吊车的吊绳承受的力是拉力，拉力所产生的形变为拉伸，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压 缩，组成材料的粒子被推近。拉力和压力都是荷载作用的结果。 当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时，杆件 产生的弯曲，发生弯曲变形时的构件称为梁。 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，却是非常明显。弯曲变形如图： 如果我们在杠体的中间吊一个重物，将可能发生怎样的变形？ 杠体是有两个支点的梁 如果撤掉拉杆4和拉杆6，而抓着拉杆3和5用力拉，立柱将可能发生怎样的变形？ 立柱是只有一个支点的垂直梁 运动员在杠体上转动，其侧视图与单摆类似： 杠体相当于固定点，人相当于小球。 我们再来看运动员做的大回环动作。从侧面来看，是怎样？ 杠体受到人的作用力方向是怎样的？ 任意时刻，人对杠体的作用力方向总是朝着人体所在的瞬间位置。 结论一：杠体的受力与变形 杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向上发生弯曲。 杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过杠体作用于立柱，立柱可能发生弯曲变形,如果要向前发生弯曲，请问同学们有什么方法可以抵消这种弯曲呢？ 立柱埋深一点、用一个力从反方向拉，都可以帮助立柱抵抗变形 结论二：立柱的受力与变形 任意时刻，对于立柱，由人运动所产生的弯矩M1，都有一个由立柱埋在地下部分和拉杆共同产生的反弯矩M2来平衡，以保持单杠整体的稳定。 问题： 课本12页，图1-18，运动员从单杠前侧向后侧运动，起削弱平衡作用的是拉杆5 还是拉杆6？ 先是拉杆6，后是拉杆5 阅读书中13页阅读材料：棚室屋架的构成，了解恒载与活载的区别，以及永久性荷载和可变性荷载的概念。 二、棚室屋架结构分析 1、棚室荷载 （1）构件——梁(拱架)的受力 对于梁（拱架）来说： 恒载：塑料棚膜、后屋面、梁（拱架）的自重 活载：雪载、风载等 （2）构件——墙的受力 对于墙（和立柱）来说： 恒载：梁（拱架）的质量、屋面（草帘、塑料棚膜） 活载：雪载、风载等 立柱 F1 F2 永久性荷载和雪载 立柱基础 F’’ F’ M 2、粱的受力 粱受力变形示意图 思考：怎样防止梁过分弯曲？梁的变形与哪些因素有关 3、拱结构的应用 拱结构 即中间高四周低呈弧形的曲面 荷载压力作用于拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。 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。 小试验 ——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？ 观察右图,说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。 答案： 1、保持人在推磨过程时推杆始终在平行于地面的平面上运动； 2、防止推杆弯曲变形。 谢谢！