结构与设计

　　第一章结构与设计

　　第二课时结构的强度与稳定性

　　【学习目标】

　　1、了解内力和应力的概念，知道内力和应力的关系。

　　2、了解结构强度的概念，理解影响结构强度的因素

　　3、理解结构稳定性的概念，并理解影响结构稳定性的因素

　　【课程导入】

　　结构的受力特点其实有两个专用名词来表示，本节课我们就学习一下结构的两方面特征——结构的强度和稳定性。

　　【学习过程】

　　请思考一下

　　⒈三张相同的纸张在三种情形下，哪一种情况能承受较大的拉力？

　　⒉板凳的四条腿略呈八字形，向外侧倾斜，为什么？

　　一、结构的强度

　　1、概念 

　　内力：                                                                       

　　应力：                                                                       。

　　公式：                 

　　请计算p26页两处的内力

　　拓展提高    你怎样看待俗语 “一根筷子比一把筷子易断”。

　　强度：                                                。

　　2、影响结构强度的因素

　　⑴结构的形状

　　a 结构的外形           案例

　　b 结构构件的形状       案例

　　⑵材料

　　现实生活中常见的材料有哪些？

　　你能说出曾见过用哪些材料制成的杯子吗？请对比一下它们的强度。

　　⑶材料的连接方式      观察一下，教室中存在哪些连接方式？

　　二、结构的稳定性

　　1、概念

　　稳定： 结构的稳定性          指状态的绝对不变，而是指受扰之后允许状态有所波动，但当扰动消失后，能重新回到原有的平衡状态。

　　不稳定：                                    

　　稳定性：                                    

　　2、影响结构稳定性的因素

　　⑴结构的几何形状          事例：

　　尝试一下  能否对纸张做一种改变使其能承受一个黑板擦的重量？

　　⑵重心的高低              事例：

　　⑶支撑面的大小            事例：

　　区分三个面——接触面、受力面和支撑面

　　【巩固性检测】

　　1、我们经常看到马路旁边的广告牌后面的支撑架是三角结构的，从这种现象中我们看出以下哪个因素（  ）影响着结构强度？

　　a、材料   b、形状  c、构件   d、连接方式

　　2、以如下方式放置的并注入不同数量水的，稳定性最差的是：（  ）

　　3、如图一张圆桌，不能使它更加稳固的方法是

　　a.使用较重的大理石做桌子与地面的接触部分，木材做桌面

　　b.使用较重的大理石做桌面

　　c.如使用木材制作桌子，各部分大量采用榫接的方式

　　d.增大桌子底部的支撑面面积

　　4、如图所示是某厂家生产的塑料凳，很多客户反映凳脚强度不足，容易变形或断裂。针对这个问题，请根据所学的结构方面知识，就提高凳脚强度给厂家提三点合理的建议。

　　动手设计一下  广告牌是商铺做广告的一种主要形式，

　　：“户外广告牌结构设计中的抗风问题”

　　马上行动：

　　在户外广告牌的结构设计中，应该考虑其抗风性能，以减小正面风的压力。请你就户外广告牌设计中的抗风问题，提出两种以上可行的方案。

　　设计方案

　　内容

　　实现的方式、方法、途径

　　方案1

　　增加结构的强度

　　加固支撑架、连接点

　　方案2

　　减少受力面积

　　采用通风孔

　　方案3

　　改变结构形状

　　采用立体环绕

　　设计方案

　　内      容

　　实现的方式、方法、途径

　　方案1

　　将广告牌做成百叶窗式

　　条式百叶窗格在一定距离内加固，并考虑效果。

　　方案2

　　将广告牌做成筛网式

　　在广告牌上钻孔，孔径大小要合适。

　　方案3

　　将广告牌做成三面型

　　加固底座的支撑，并采取三角形结构，还要选用较轻的材质作牌面。