• 当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时 ，杆件 产生的 ，发生弯曲变形时的构件 称为 。 • 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：
杆件基本变形
1、拉伸、压缩
结语
• 丹麦学者尼尔斯· 斯坦森说得好：
“我们所见的固然 美好，我们明了的 愈加美妙，我们尚 未彻悟的更是不胜 其美，美不可言。
蛋壳敲击实验
将蛋壳如图摆放，用一支 是其重量20倍的笔垂直落下砸 向它，蛋壳能否被击破？
蛋壳的材料
94%
1% 1% 4%
蛋壳的受力
压力沿拱状结构的弧面（也就是蛋壁）分布，而 不会使结构断裂。拱形结构使圆屋顶和拱形物能够承 受巨大的重量。
蛋壳的受力
而蛋壳又必须是易碎的，这 样雏鸡只用微弱的力就能破壳而 出。雏鸡用嘴向外用力，从蛋壳 内部看成凹形的顶部很容易碎裂， 那是因为它的抗拉力很弱。
2、弯曲
欣赏视频
一、单杠结构分析
杠体
单杠由哪些构件组成？
立 柱
拉杆
二、杠体的受力与变形 自主探究
运动员在单杠上的状态，分析讨论，并完成表格： 受力情况 人的状态 静挂 倾斜时 运动 运动至水平方向时 弯曲力 弯曲 指向人体
1
受
弯曲
指向人体 指向人体
弯曲
2
（1）人静挂或静坐时
（2）人运动时
• 任意时刻，杠体受到的作用力，其方向，都是从杠 体指向人重心所处的瞬间位置。
三、立柱的受力与变形
受力情况 受力类型 人的状态 变形/变形趋势 方向
静挂 运动
压力 弯曲力
压缩 弯曲趋势
柱子两侧 人运动的一侧
• 注意：同一荷载在静态、动态下，结构承受的外 力往往不同。
1 2 3
问题：杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过杠体作
尽善尽美一颗蛋
常见结构的类型 知识回顾： 壳体结构： 力沿壳体表面分布 实心结构： 能够承受较大的力 框架结构： 支撑但不充满空间， 能够承受垂直和水平荷载
第一章 结构与设计
受力分析
阅读材料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 。 • 吊车的吊绳承受的力是拉力，拉力所产生的 形变为 ，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 ， ，组成材料的粒子被推近。拉力和压 力都是荷载作用的结果。
用于立柱，立柱产生弯曲变形趋势，如果要向前发生弯曲， 有什么方法可以削弱或抵消这种弯曲呢？
用一个力从反方向拉
四、拉杆的作用
• 拉杆：辅助立柱抵抗弯曲变形趋势
还有其他方法可以增强单杠的受力能力吗？
结实、稳定 自主探究
使单杠更加
如何使单杠更加 结实、稳定？
使单杠更加
结实、稳定
方法：
加粗立柱
深埋立柱 加固底基 改变材料
技术实践
请设计一款能够在家里使用的单杠， 从单杠受力的角度分析并做简要设计。
注意：家庭用，不方便安装拉杆 安放在哪里呢？ 各个构件都受到哪些力？ 如何增强它的承力能力？
二、棚室屋架结构分析
棚室屋架结构是怎样受力 的呢？
屋面（棚盖）由前坡面组成，棚 膜（塑料薄膜）覆盖于前坡面上 ；屋面由梁承托，各梁分别由立 柱和后墙支撑。
拉力 物体所承受的 拉拽力 压力 挤压物体的力
弯曲 力 作用于物体 ,使 它产生弯曲的力
两个距离很近 ,大小 相等 , 方向相反 , 且作 剪切 用于同一物体上的平 力 行力 扭转 反方向向物体两端均 力 匀施力 ,使物体发生 扭转形变的力
列举几种结构 承受不同外力 的例子？
A
1.
赵州桥
拱结构的概 念： 中间高四周低 呈弧形的曲面 。
为什么要采用 拱结构呢？
拱结构受力：
拱结构对承受荷载有利。荷载 压力作用于拱上，圆拱再把力 传到其四周的支撑上。例如雪 荷载。
——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？
棚室荷载与立柱受力
承受的荷载主要分为恒载和活载 。 恒载包括屋面、梁的质量，属于 不随时间变化而变化的永久性荷 载。 活载包括雪载、风载等，属于随 情况变化而变化的可变性荷载。
P1
立 柱
P2
P’’
P’
M
•2.梁的受力
材料被挤压
材料被拉伸
梁的受力
如平衡木，桥等都是 梁的一种类型。
拱结构的应用