[初中教育]典型結(jié)構(gòu)案例分析1

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1、第二節(jié)典型案例分析課前預(yù)習(xí)1.單杠的構(gòu)件：_____、______、______。2.杠體、立柱、拉桿的受力與變形：杠體:立柱:拉桿:3.構(gòu)件的基本受力形式：、、、和。掰手腕游戲：游戲規(guī)則：今天我們不比力量，比結(jié)構(gòu)，比智謀。掰手腕時(shí)，立在桌子上的手好比單杠中的主柱，現(xiàn)在大家想一下，如何讓自己在比賽中勝出呢？如何讓自己的手處于不倒之地，即使自己是力量比較弱的一方呢？一、單杠結(jié)構(gòu)分析杠體：是器械的主體；立柱、拉桿：共同支撐杠體并承受荷載。1、桿體基本變形1、拉伸、壓縮2、彎曲、梁2、杠體的受力與變形從力學(xué)角度出發(fā)，對(duì)結(jié)構(gòu)理解為：結(jié)構(gòu)是可承受一定

2、力的架構(gòu)形態(tài)，結(jié)構(gòu)可以抵抗引起形態(tài)和大小變化的力。單杠的受力和變形分析球球球球F球小球?qū)潭c(diǎn)的作用力的方向，從固定點(diǎn)指向小球球心所處的瞬間位置。單擺實(shí)驗(yàn)示意圖運(yùn)動(dòng)員在杠體上轉(zhuǎn)動(dòng)，其側(cè)視圖與單擺類似：杠體相當(dāng)于固定點(diǎn)，人相當(dāng)于小球。所以，任意時(shí)刻，人對(duì)杠體的作用力方向都是指向人重心所處的瞬間位置。思考題1：杠體的受力與變形如何？杠體變形的方向運(yùn)動(dòng)員在杠體上做動(dòng)作，如回環(huán)等通過(guò)握杠體的手，對(duì)杠體施加了外力，包括人體質(zhì)量和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力，使得杠體發(fā)生彎曲變形。這種外力稱為彎曲力。杠體彎曲變形的方向：杠體總是朝著人體所在的瞬間位置的方向發(fā)生

3、彎曲。當(dāng)人體靜掛在杠體上時(shí)，兩根立柱只承受壓力。當(dāng)人體回轉(zhuǎn)到單杠的一側(cè)時(shí)，經(jīng)過(guò)杠體傳到立柱上端的外力將對(duì)立柱產(chǎn)生彎矩，使立柱產(chǎn)生彎曲變形趨勢(shì)。固定于地基的垂直梁產(chǎn)生抵抗柱端的彎曲變形。同時(shí)拉桿將起到輔助立柱抵抗變形作用。思考題2：立柱、拉桿是如何受力與變形的？離心力彎曲力彎矩M彎矩M’前側(cè)后側(cè)彎矩M與彎矩M’大小相等，方向相反，是一對(duì)平衡的彎矩，使單杠保持整體的穩(wěn)定。思考1：課本13頁(yè)，圖1-19，運(yùn)動(dòng)員從單杠前側(cè)向后側(cè)運(yùn)動(dòng)，起削弱、平衡作用的是拉桿5還是拉桿6？拉桿6二、棚室屋架結(jié)構(gòu)分析棚室屋架結(jié)構(gòu)是怎樣受力的呢？（P14圖1-20）屋面

4、（棚蓋）由前坡面組成，棚膜（塑料薄膜）覆蓋于前坡面上；屋面由梁承托，各梁分別由立柱和后墻支撐。棚室荷載與立柱受力承受的荷載主要分為恒載和活載。恒載包括屋面、梁的質(zhì)量，屬于不隨時(shí)間變化而變化的永久性荷載。活載包括雪載、風(fēng)載等，屬于隨情況變化而變化的可變性荷載。立柱P1P2永久性荷載和雪載立柱基礎(chǔ)P’’P’M2.梁的受力材料被擠壓材料被拉伸梁如平衡木，橋等都是梁的一種類型。中間高四周低呈弧形的曲面。拱結(jié)構(gòu):拱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用拱結(jié)構(gòu)十分美觀，很多建筑物都采用了拱結(jié)構(gòu)。趙州橋?yàn)槭裁匆捎霉敖Y(jié)構(gòu)呢？拱結(jié)構(gòu)受力：拱結(jié)構(gòu)對(duì)承受荷載有利。荷載壓力作用于拱上，圓拱

5、再把力傳到其四周的支撐上。例如雪荷載。小試驗(yàn)大家一起來(lái)做設(shè)計(jì)：用一張紙做橋梁,河面的寬度為15CM，如何只用一張紙讓你設(shè)計(jì)的橋梁能承受最大的重量？1、哪種情況下紙板的抗壓能力最強(qiáng)？2、還有更好的方案嗎？拉力物體所承受的拉拽力壓力擠壓物體的力彎曲力作用于物體,使它產(chǎn)生彎曲的力剪切力兩個(gè)距離很近,大小相等,方向相反且作用于同一物體上的平行力扭轉(zhuǎn)力反方向向物體兩端均勻施力,使物體發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變的力物體受到的力的種類列舉幾種結(jié)構(gòu)承受不同外力的例子？本節(jié)小結(jié)一、單杠結(jié)構(gòu)分析二、棚室屋架結(jié)構(gòu)分析三、棚室荷載和立柱受力、梁的受力和拱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。結(jié)束語(yǔ)丹麥學(xué)

6、者尼爾斯·斯坦森說(shuō)得好：“我們所見(jiàn)的固然美好，我們明了的愈加美妙，我們尚未徹悟的更是不勝其美，美不可言?！?/p>