课件22张PPT。第二节 探究结构第一章 结构与设计南昌市第十三中学顾问 沈宇喆www.jxjyzy.com惨痛的教训 2008年5月12日14时,汶川、北川等地,8级强震猝然袭来,大地颤抖,山河移位,满目疮痍,生离死别……这是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最大的一次地震。 据民政部报告,截至6月11日12时,四川汶川地震已确认69225人遇难,374640人受伤,失踪17939人。
www.jxjyzy.com智利奇迹2010年2月7日,智利发生8.8级地震。据专家
认定:智利地震比汶川地震的破坏力要强10多倍。
死亡人数不到1000人。
马塔大使解释说:1.智利位于地震带中央,因此有
着长期抗击地震的经验;2.这次地震损失较小,
有震中离人口密集地区较远等原因;3.但是,绝
无豆腐渣工程,是智利奇迹的一个重要原因。这
一次甚至在震中的地区,高层建筑都是完好的。
智利奇迹说明,天灾固然可怕,避免人祸是可以
创造奇迹的。
www.jxjyzy.com影响结构稳固的因素有那些?倒也…
倒也… 塌了…
塌了…结构的稳定性结构的强度www.jxjyzy.com一、结构的稳定性 1.结构的稳定性:
——结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力。www.jxjyzy.com高塔为什么一般上面很小,下端面积很大? 啤酒瓶正立、倒立放置,哪种放置容易翻倒?观察与思考:www.jxjyzy.com结构的稳定性与哪些因素有关呢?2.影响结构稳定性的主要因素:活动1: 人字梯 第一步:观察人字梯结构,并测试其稳定性; 第二步:在人字梯的上安装拉杆,再将梯子竖立起来,测试梯子的稳定性。不稳定稳定结论1:
结构的稳定性与结构的几何形状有关(三角形结构使支架更容易稳定)。www.jxjyzy.com☆ .知识窗——三角形的稳定性 三角形构成稳定的几何结构——在建筑工程中被广泛运用。比如:房子、桥梁的桁架大多都是由多个三角形构成的。 天津南开区的“进步桥” 主桁架,呈倒三角结构。阳台上的晒衣架。www.jxjyzy.com应用 照相机的支撑架为什么常使
用三脚架而不用其他形状?静止状态的单车如何保持稳定?www.jxjyzy.com活动2: 搭桌子 第一步:分别搭建桌子A B C,设计试验方案,比较三者稳定性;ABC 第二步:观察并分析A-B-C桌子的变化; 结论2:结构的稳定性与结构和地面接触所形成的支撑面的大小有关。2.影响结构稳定性的主要因素:www.jxjyzy.com想一想: 为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜? 这是为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积,增加稳定性。www.jxjyzy.com 注意:
支撑面≠接触面。
接触面:是物体与地面接触形成的面。
支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的 连线与地面构成的面。www.jxjyzy.com活动3: 不倒翁 第一步:观察不倒翁并思考为什么它不会倒地? 第二步:思考通过改变什么可以使不倒翁倒地? 结论3:结构的稳定性与重心位置的高低有关。2.影响结构稳定性的主要因素:www.jxjyzy.com◆.比萨斜塔为何斜而不倒?意大利 结论4:对于一个结构而言,如果重心所在的垂线落在结构底面范围内,就是稳定的。www.jxjyzy.com 辽宁瑞州古塔,现存塔身高10米,塔身向东北方向倾斜12度,塔尖水平位移1.7米。该塔建成之后虽几经地震与洪水破坏,却始终斜而不倒,堪称奇迹。小资料:中国的斜塔Gwww.jxjyzy.com 总结结构的稳定性与什么因素有关?稳定性支撑面积几何形状重心位置 支撑面积越大,稳定性越好。 结构的整体几何结构必须科学合理 重心越低,其稳定性越好重心所在的垂线落在结构底面范围内 影响结构稳定性的各个因素是相互关联的,对
于具体结构的稳定性的分析要综合考虑各种因素。 www.jxjyzy.com学以致用:如果你是设计师 讨论:为学校设计一个篮球架。从结构的稳定性的角度考虑,你应该注重哪些方面的设计?底座?
篮框?
形状?www.jxjyzy.com逆向思维三星堆出土的陶器 猜猜它们是做什么用的? 讨论:我们现实生活中有没有利用结构的不稳定来工作的工具。www.jxjyzy.com拓展:不稳定结构的利用地动仪的工作原理 请同学们分析为什么不能从相反方向跨越栏杆? www.jxjyzy.com 小结 2.结构的稳定性:
——结构在荷载的作用下维持其原有平衡
形式 的能力。1.影响结构稳固的因素是:
结构的稳定性和结构的强度
3.结构的稳定性与哪些因素有关?稳定性支撑面积几何形状重心位置 支撑面积越大,稳定性越好。 结构的整体几何结构必须科学合理 重心越低,其稳定性越好重心所在的垂线落在结构底面范围内www.jxjyzy.com作业:
观察家庭或学校的一些物体的结构。分析它们是如何使其能够保持一定的稳定性的? 谢谢 !