第一单元 结构与设计 常见结构的认识（第2课时）（22张幻灯片）

(共22张PPT)
纸板承受压力试验
演示试验说明：不同的结构所能承受的力是不同的。我们知道结构在一定外力作用下就会遭到破坏，主要原因是结构内部产生的应力已经达到其极限值。那么，什么是应力呢？
结构与力
从力学角度分析，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
当结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力，即内力F。
结构与力
应力就是构件的单位横截面上所产生的内力，用希腊字母σ表示。内力与应力之间用公式σ=F/S表达，其中F是内力，S是受力面积，σ是应力。
结构与力
建筑物的窗户
餐桌
硬纸包装箱
　　【学生活动】指出下列结构可以抵抗外界
哪些方面的作用力：
墙体的正向与侧向压力、风的
作用力、自身重力等
桌面物体的压力，自身重力等
箱内物体的重力、挤压力、自
身重力等
结构与力
五种基本形式一：构件受压
结构与力
五种基本形式二：构件受拉
结构与力
五种基本形式三：构件受剪切
结构与力
五种基本形式四：构件受弯曲
结构与力
五种基本形式五：构件受扭转
结构与力
【马上行动】 请连线：
受拉 构件承受使之弯曲的力

受压 构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的平行力

受剪切 构件承受使之被挤压的力

受扭转 构件承受拉拽力

受弯曲 构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发转形变
结构与力
【案例分析】 桥梁的桥面的受力
一座简易桥梁，行人和车辆通行的桥面受到的力有行人和汽车对桥面的压力P1，桥自身的重力P2，两端桥墩对桥面的支撑力N，以及风对桥面的力F等。
结构与力
【马上行动】填空：
在上图中，吊兰的支撑架承受 ，桥墩承受来自桥面、桥上负载的 ，两端被托住的桥梁受到 。
拉力
压力
支撑力
结构与力
【探究】
观察下图，说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。
进一步挖掘：石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？
1. 保持推杆在平行于地面的一个
平面上运动。
2. 防止推杆弯曲变形。
3. 是一个“圆锥形”轨迹。
结构的类型
结构的类型
结构的类型
结构的类型
　　1．实体结构
通常是指结构体本身是实心的结构。其受力特点是外
力分布在整个体积中， 如实心墙、大坝等。
　　2．框架结构
通常是指结构体由细长的构件组成的结构。其特点是支撑空间却不充满空间，如铁塔架、脚手架等。
　　3．壳体结构
壳体结构通常是指层状的结构。其受力特点是，外力作用在结构体的表面上，如头盔、建筑物的屋顶、贝壳、汽车飞机的外壳等等。
结构的类型
　　【案例分析】
分析世界上最大教堂——圣彼得大教堂的结构
类型。
其结构整体是框架结构，而地基、支撑柱则是实体结构，屋顶通常采用壳体结构，这也是大多数结构体所采用的结构类型。
结构的类型
　【马上行动】
物体结构 实体结构 框架结构 壳体结构 组合结构 受力特点
栅栏
圆形陶瓷装饰品
冰山
高层建筑的穹顶
钢化玻璃锅盖
竹排
汽车外壳
人的头盖骨
古罗马斗兽场
√
支撑空间却不充满
空间
√
结构体的表面
√
外力分布在整个
体积中
√
结构体的表面
结构体的表面
√
√
支撑空间却不充
满空间
√
结构体的表面
√
结构体的表面
√
支撑部分空间，
分布在部分体积中
课堂小结
内力与应力：σ=F/S，其中F是内力，S是受力面积，σ是应力。
根据构件的受力和变形的形式，我们可以将构件分为受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转这五种基本形式。
结构的类型：实体结构、框架结构、壳体结构。