技术与设计2 结构与设计
思考3：
技术与设计2 结构与设计
易脆性塑料 材料不同，结
杆易断
构强度不同
有焊接缝的 钢管易断
连接方式不 同，结构强 度不同
三、影响结构强度的主要因素
（1）结构的形状 1.三角形结构强度比较大
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三、影响结构强度的主要因素
（1）结构的形状 2.拱形承受压力强度比较大
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三、影响结构强度的主要因素
（2）结构的材料
相同的结构，材料不同强度也不同。
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知识应用－－建房梁
材料
钢筋混凝土
混凝土和石材，较能 抵抗压力，却无法抗拉力，
而钢筋擅长抗拉力。因此， 在混凝土梁上加钢筋，以 避免产生断裂变形，它们 通常被安排在受拉一侧。
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二、结构与力
1.外力：对于所研究的构件而言，其它物体作用于该构件上
的力均为外力。
2.内力：当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用 发生改变，产生一种抵抗外力与形变的力叫内力。
3.应力：构件的单位横截面积上所产生的内力
s =F S
s [ sigm? ]
F 为内力 S 为受力面积
s 为应力
应力可以作为表示结构强度的基本标准。
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思考2：
两根材料相同，粗细不同的绳子，哪根更 容易断，为什么？
分析:
s =F S
Ｆ不变时， S 越大，σ越小，构件的形变
就越小， 构件就越结实 。
S不变时，Ｆ 越大 ，σ越大,构件 形变越大 ,构件
就越不结实。
可见：σ可以表示构件 形变和强度的大小 。
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一、结构的强度定义
1.结构的强度： 指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
破坏：指在外力作用下，构件发生变形或断裂.
2.结构强度与稳定性区别？
稳定性 研究的是物体保持平衡状态的能力。 结构强度 研究的是结构抵抗外力破坏的能力。
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知识应用
思考1：以下这些现象与稳定性和结构强度哪个有关系？
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房子倒塌、路面断裂、汽车变形等，这些都是因为 物体结构强度不够导致的。
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四、结构与功能（Ｐ21）
结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的 功能和作用产生着直接的影响。
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能力提升训练
想一想：如何将一辆普通自行车通过改变结构，设计成一款 冰上自行车？
设计∶将普通自行车取掉前轮，周围加上骨架，并在其前面装一只冰刀，后 面对称的装两只冰刀，形成三点支撑，从而可在冰面上前进、倒退、前后滑 技行术及与刹设车计。2 结构与设计
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三、影响结构强度的主要因素
（3）结构的连接方式
铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移 动，但可以相对转动，具体有松螺栓、松铆 、合页等。
轮子
轴承
合页
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三、影响结构强度的主要因素
（3）结构的连接方式 刚连接：被连接的构件在连接处不能相对移
动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接 等。
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三、影响结构强度的主要因素
常见梁或框架横截面形状
工字形 十字形 长方形 Ｌ形 圆形 Ｕ形
横截面不同承受的强度也不同。
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小试验
测试用不同截面形状的构件做成的悬梁 的强度
如果把纸做的换成铁做的，同样的截面形状强度一 样吗？
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1.拔河的绳子断裂 2.广告牌被台风吹倒 3.广告牌支撑柱被台风吹断 4.鸡蛋在某种情况下可以承受很大的力 5.汽车外壳在撞击下变形 6.挂在天花板上的日光灯被风吹的摇摇晃晃
结构强度 稳定性 结构强度 结构强度 结构强度
稳定性
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思考2： 两根材料相同，粗细不同的绳子，哪
根更容易断，为什么？
第一单元 结构与设计
第二节 稳固结构的探析(第2课时）
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此处插播《青川大地震视频》
引入新课：在地震中死伤那么多人，最根 本的原因是房子不够结实、牢固，……。
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稳 固 结构
稳定性
？
结构强度
1、结实、牢固:稳~。
2、使坚固:~本，~防。
保持平衡
重心、支撑面、形状
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能力提升训练
增加一个或几个 桥墩
选择合适的材料做斜拉索,并在桥 两侧安装足够强度的立柱
选择合适的材料做斜拉索,并在桥 两侧安装足够强度的立柱
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增加斜支撑柱
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本节能力训练
增加钢制的三角形桁架 结构
增加拱形结构
小结： 稳固结构Leabharlann 稳定性保持平衡结构强度
应力
s =F S
s [sigm? ]
抵抗破坏 应力越大，形变越大，
但强度却越小。
材料、形状、连接 重心、支撑面、形状
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能力提升训练
某小河上原有一座限重1.5吨的简易式桥, 桥下的 河水较浅,不能通航.现在由于经济的发展,运输量有了 极大的增加,必须使桥梁的承重能力提高.但又不能把 桥拆掉后再建,因为这是该地唯一的公路桥. 请同学们 设计出3种以上符合要求的加固桥梁结构方案,并画出 设计图.
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知识应用 下列常用工具中属于刚连接的是（ Ｄ）
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思考4：
比较下图连接方式，哪种连接强度最好?
第一种是榫接，强度最大，结构最稳定。 第二种用钉子水平连接，强度最小。 第三种用钉子竖直连接，强度没有榫接大，但比第二个强。
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