2017二、稳固结构的探析结构与功能.ppt

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第二节稳固结构的探析

不同垒法的墙实验
搭建图片：
想一想
分析不同垒法的墙，当施加同样的力时，哪种垒法的墙不容易推倒？稳定性最强，你认为最好的垒法是什么？
不同垒法的墙实验
• 实验工具：
• • • • • 所需乐高零件蓝色和白色2*2积木各10块蓝色和白色2*4积木各20块 1块25*25搭建板. 拉力称一个
不同垒法的墙实验
第二节稳固结构的探析
第二节
稳固结构的探析
教学目标：一、通过实验分析影响结构的稳定性和强度的因素。二、理解不同受力形式所引起的结构稳定性和强度的变化。三、理解结构和功能的关系。
一、结构与稳定性
• 结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 • 影响结构稳定性的主要因素： 1、重心位置的高低 2、结构与地面接触所形成的支撑面的大小 3、结构的形状 • 列举生活中的实际案例分析其结构和稳定性之间的关系。
木雕圆桌、圆凳
受地面积大摆放稳定
卫星电视接收天线
支撑杆有螺丝固定在大框架上
摄影棚的摄象机、射灯均为三角架支撑
第二节
稳物的功能和作用产生着直接影响。结构的改变可能导致功能的变化。 • 以生活中的自行车为例分析结构与功能的关系。
稳固的梯子实验
实验小结：
• 将没有拉杆的人字梯竖立起来时，会发现其非常不稳定；增加拉杆后梯子的结构发生了变化，稳定性比没有拉杆时有了很大的提高。 • 活动总结：结构的稳定性与结构的形状有关。 • 通过本实验，教师主要是引导学生如何从组成梯子结构的材料、形状和连结方式出发，来找到这些设计方式与结构强度和稳定性的关系。此外，还要让学生明白在设计梯子时，首要考虑的是结构安全性和稳定性，但梯子的功能性要求如便携、轻巧等也要从结构上考虑。

苏教版高中通用技术技术与设计2《稳固结构的探析》课件

[结论一] 重心越低，稳定性越好；重心越高，稳定性越差。 [结论三] 支撑面越大，稳定性越好；支撑面越小，稳定性越差
[结论四] 结构的稳定性与结构的形状有关，三角形最稳定
重心垂线位置视频
综合任务：搭建高楼
要求： 1.综合运用影响稳定性的三个主要要素 2.高度不小于10厘米
[知识拓展] ：不稳定的结构就一定没有用处吗？
（1）倒置的啤酒瓶预测地震（2）地动仪（3）跨栏、跳高的标杆、菱形挂衣架、伸缩门等
课堂小结
1
2 3
重心越低，稳定性越好重心越高，稳定性越差前提条件：结构重心所在点的垂线落在底面范围内
支撑面越大，稳定性越好支撑面越小，稳定性越差
形状影响稳定性，三角形最稳定
谢谢聆听！
敬请批评指正
世界十大最美建筑
结构与稳定性
即墨市实验高级中学颜丽梅
学习目标
理解结构的稳定性的概念通过多米诺骨牌视频
结构的稳定性是指结构在负载（外力）的作用下维持其原有平衡状态的能力。
影响结构稳定性的主要因素
重心位置支撑面大小
形状
影响结构稳定性的因素

稳固结构的探析PPT课件

它从1174年始建，1350年竣工，经历了176年。但由于塔身过重，地质松软，因此塔身仍以每年1．25 毫米的速度向南倾斜。到1999年1月，塔顶比中轴线偏斜已达4．8米。意大利当局为了拯救斜塔，已向全世界广泛征求保护方案，同时在塔的北侧加压了600吨的铅块，并在塔身的三分之一处加了一圈铜缆，向北牵拉固定。不过斜有斜的好处，每天为“斜”而来的参观者多达10余万人，扔下大把大把的银子。如果它是一座正塔，比萨就不会有今天的风光，也就不会有这么多便宜可占了。
因素一：重心位置
2．结构的稳定性与重心位置有关。物体重心越低，越稳定。
A.不倒翁为什么不倒？如果在它脖子上斜挂上一定数量的铁环，它还会不倒吗？
不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触点上，所以不倒，如果往它的脖子挂上铁环，它的重心位置升高了，当铁环达到一定数量时，不倒翁就不在是不倒翁了。重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高, 稳定性越差。
注意：自行车的支撑架与地面的夹角不能太小，否则，自行车的自身重力集中在支撑架上，同样容易失去平衡。
生活中有这样的情况，人坐在一只小板凳上，用力摇几下，板凳就坏了，人也摔倒在地上。人踩在窗户的防盗网上擦玻璃，防盗网合金条的焊接处断裂，险些酿成大祸。
根据你的理解，结合教材，上述情况是什么原因造成的？
结构持原有平衡状态的能力。
想一想：结构的稳定性与什么因素有关？
（一）影响结构稳定性的主要因素：
[案例分析1]：
拿一本书，让它直立在桌面上，它马上倾倒了，显然，其稳定性不好。同样的一本书，把它的下端各书页展开一定的角度，仍旧将它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。
那我们如何来评价这条板凳、这个防盗网呢?我们就要用到我们今天学习的内容：强度。

稳固结构的探析1

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静态结构稳定性分析
结构广告牌落地灯水桶
受到的外力
重力、风力重力、推力重力、推力
不稳定的主要原因
重心偏高、风过大底座不够重，支承面不够大，重心偏高支承面较小，重心偏高
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结构稳定性的应用
一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载。另一方面人们又利用不稳定的结构实现某些功能。
----稳固结构的探析1
临汾二中高二年级
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第一单元结构与设计
二稳固结构的探析
1、结构与稳定性 2、结构与强度 3、结构与功能
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二 1、结构与稳定性
学习要点
结构的稳定性的含义影响结构稳定性的主要因素
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在建筑中必须考虑到结构的稳定性
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课后思考
(1)在拥挤的公共汽车上已没有座位，你必须站着，而扶手你让给了旁边的老人，你在公共汽车上要如何才能保持自己的没摔倒？
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（2）观察学校的篮球架，并思考，篮球架要有较高的稳定性，可采取哪些措施？
Thank You! 祝大家学习愉快!
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[链接生活现象]：
不易落翻地倒电？风
扇为什么
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结构重心的位置高低影响结构稳定性的结论成立是有条件的：结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在底面范围内就是稳定的，反之就会不稳定。
比萨斜塔“斜而不倒”
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结构稳定性大小的度量
一个结构，使其失去原有平衡状态的力越大就说明这个结构的稳定性越好，维持原有平衡状态的能力越强；反之，则稳定性不好，维持原有平衡状态的能力越弱。

2稳固结构的探析1

B.以前的农作物个子高，遭遇暴风骤雨容易倾覆，造成减产；现在的农作物普遍个子矮。就是利用了重心低结构稳定的原理。
C. 比萨斜塔为什么不倒塌？
1590年，意大利的伟大科学家伽俐略，曾在斜塔的顶层做过自由落体运动的实验，让两个重量相差10倍的铁球，同时从塔顶落下，结果，两球同时着地，一举推翻了束缚人们思想近2000年的希腊著名学者亚里士多德关于重量不同的物体其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成正比”的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代，被人们称为“近代科学之父”，而他用来做实验的斜塔也因而更加遐迩闻名。
刚连接：被连接的构件在连接处既不
能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接、固定铆接等。
榫接
胶接焊接
3 结构与功能
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影响。结构的变化可能导致功能的变化。
一种人力驱动的冰上自行车，有车架、踏板曲柄、链轮、前转向轴及后轴。其特点是 ∶在前转向轴的一端处装有一只前冰刀，在后轴的两端对称地刚性联接两个倾斜的盘状冰刀，从而形成一种三点支撑的可在冰面上前进、倒
底座小、重心高
鸡蛋的结构稳定吗？有什么方法能使鸡蛋竖起来？
A.不倒翁为什么不倒？如果在它脖子上挂上一定数量的铁环，它还会不倒吗？
不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触点上，所以不倒，如果往它的脖子挂上铁环，它的重心位置升高了，当铁环达到一定数量时，不倒翁就不在是不倒翁了。重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。
对于一个结构而言，如果重心所在点的垂线落在结构地面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。
结论三:
结构或构件的形状影响结构的稳定性。

稳固结构探析

课堂练习 1,某些支撑阳台的梁做成如下图所示形状,这主要是出于对( )的考虑. A,美观 B,强度 C,安装 D,稳定性
2,某同学设计制作了一张如下图所示的小板凳,制作凳子某同学设计制作了一张如下图所示的小板凳, 的木材的厚度是20mm 桌面和凳脚采用榫接的方式连接. 20mm, 的木材的厚度是20mm,桌面和凳脚采用榫接的方式连接.
结构的材料
不同材料构成的结构,其强度各不相同.有不同材料构成的结构,其强度各不相同. 抗拉力,压力,剪切力和扭曲力性能的, 抗拉力,压力,剪切力和扭曲力性能的,所以在不同结构不同要求中, 以在不同结构不同要求中,选择不同特性的材料. 材料.
压力
拉力梁的示意图
跳板材料
构件间的连接方式
铰连接: 铰连接:被连接的构件在连接处不能相对移动,但能相对转动.
1,请从结构的稳固性的角度去分析这张小板凳设计 , 时存在的缺陷. 2,请你对这张桌子的结构进行改进,并把你改进后设 ,请你对这张桌子的结构进行改进, 计方案用草图或三视图的方式表达出来. 计方案用草图或三视图的方式表达出来.
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二稳固结构的探析
1,结构与稳定性 2,结构与强度 3,结构与功能
1 结构与稳定性
结构的稳定性(Stability)是指结构是指结构结构的稳定性在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力. 态的能力.它是结构的重要性质之一.
台风过后的灾害打破原有的平衡状态出现了不稳定现象
04年5月23日,巴黎戴高乐机场2E候机厅顶棚发生坍塌事故, 事故原因:金属构件本来也负担着顶棚的重量,但弧度结构上的裂痕使这个构件逐渐穿过了顶棚,不再支撑数十吨重的顶棚,最终导致拱形顶棚发生坍塌.
绳子的强度

2 稳固结构的探析

结构形状
度是不一样的。
各种形状的横截面构件，所承受力的程
三角形是框架结构最基本的形状之一，结实、稳定、材料最少。在四边形、六边形构件中，加上三角形支撑件，就可大大增加构件的牢固程度。
泰顺廊桥 P018阅读
恐龙与拱形结构
结构的材料
不同材料构成的结构，其强度各不相同。有抗拉力、压力、剪切力和扭曲力性能的，所以在不同结构不同要求中，选择不同特性的材料。
第2节稳固结构的探析
பைடு நூலகம்
学习目标
1 能通过技术试验分析影响结构的稳
定性和强度的因素。 2 理解结构与功能的关系。
台风过后的灾害
打破原有的平衡状态，出现了不稳定现象。
1 结构与稳定性
（1）结构的稳定性
结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。
马上行动
（2）影响结构稳定性的主要因素
影响结构稳定性的因素是相互关联的
静态的自行车是如何保持稳定的？
单脚支撑
双脚支撑
想一想
临时摆放的屏风为什么摆成Ｚ字型，而不摆成一字型？
分析不同垒法的墙，当施加同样的力时，哪种垒法的墙不容易推倒？稳定性最强，你认为最好的垒法是什么？
2 结构与强度
(1)结构的强度
马上行动
结构的强度是指结构具有抵抗被外力破坏的能力。
重心位置的高低
小试验：不倒翁
结构与地面接触所形成的支撑面大小接触面积大，摆放稳定。
摄影棚的摄象机、射灯均为三角架支撑
结构的形状
马上行动
P016
阅读
重心点的垂线位置，落在结构底面的范围内。
比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹。由于塔身压力过重和地质松软，南面的地基比北面约低２米。在施工期间塔身既出现轻微倾斜，随着工程的进度，倾斜度不断增加。到塔身建到第三层时，可明显看出倾斜，曾一度停工。一百多年以后，经工程师托马索·皮萨诺精心测量和计算，证明比萨斜塔虽倾斜，但不会倒塌，使工程继续按原设计继续施工，直到竣工。

稳固结构的探析66页PPT

稳固结构的探析
56、死去何所道，托体同山阿。 5苗稀。晨兴理荒秽，带月荷锄归。道狭草木长，夕露沾我衣。衣沾不足惜，但使愿无违。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。 ——刘向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。 ——海贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿
谢谢！

稳固结构的探析

重心所在点的垂线落在结构底面的范围内
二、结构本身的形状（三角形）
三、结构与接触面接触形成的支持面得大小（大稳）
分析不同垒法的墙的稳定性，当施加同样的力时，哪种垒法的墙不容易倾倒？你认为最好的垒法是什么？
讨论与分析：我们在设计中尽可能的增加结构
的稳定性，那么凡是不稳定的结构设计都应该放弃吗？
S ——受力面积 σ ——应力
• 应力是构件的单位横截面上所产生的内力。
• 当应力达到某一极限值时, 结构就会遭到破坏。
三角形形状
三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定、所用材料最少。
结构强度与什么因素有关？
探究一：宽度厚度相同的纸条与钢条的抗弯或抗扭强度一样吗？
结论1：结构的强度与材料有关。
建议：要使横杆AB稳定，必须用绳CB或撑杆DB拉紧、固定或用绳CB和撑杆DB同时拉紧、固定。（见下图）
C 方案1：
方案2：
C 方案3：
A
A
B
B
A
B
D
D
例3 ．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。6分
稳固结构的探究
技术与设计2
各种各样的结构
埃菲尔铁塔
技术与设计2
2019年8月7日甘肃舟曲县发生灾难性泥石流
不堪重负的拖拉机在转弯处翻到
技术与设计2
一、结构的稳定性：
1、定义：结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
2、意义：结构的重要性质之一。如
果一个结构不能有效的抵御常见的外力的作用，那么该结构是很难承受负载而保持原有的平衡状态，最终导致结构遭受破坏。

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避震单车
兰溪三中曾永和
练习
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兰溪三中曾永和
兰溪三中曾永和
现代自行车（1888）变速自行车（1902）
兰溪三中曾永和
男式单车女式单车
兰溪三中曾永和
情侣车
电动三轮车兰溪三中曾永和
运动自行车
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
医务用活动床车
兰溪三中曾永和
兰溪三中曾永和
残疾人专用电动车
兰溪三中曾永和
拐杖伞、三节伞、情侣伞
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多用螺丝批
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自行车的结构与功能
Arantix山地自行车车架似蜘蛛网强度胜过钢
兰溪三中曾永和
折叠式单车
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童车
兰溪三中曾永和
冰上自行车
兰溪三中曾永和
冰上自行车
一种人力驱动的冰上自行车，有车架、踏板曲柄、链轮、前转向轴及后轴。其特点是∶在前转向轴的一端处装有一只前冰刀，在后轴的两端对称地刚性联接两个倾斜的盘状冰刀，从而形成一种三点支撑的可在冰面上前进、倒退、前后滑行及刹兰溪三中曾永和车的冰上自行车。
第一单元结构与设计
第二节
稳固结构的探析
兰溪三中曾永和
兰溪三中曾永和
三、结构与功能
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影响。结构的变化可能导致功能的变化。
兰溪三中曾永和
回顾：自行车的发展史
麦克米伦车（1839）
欧及斯特车（1861）
斯塔利车（1870）
传动自行车（187？）