结构的强度.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,结构与稳定性：,结构重心的垂线落在支面内，结构是稳定的。,影响结构稳定的因素有重心的高低、支面的大小和结构的形状。,提高结构的稳定性可降低重心，增大支面。,第1页，共34页。,结构与强度,第2页，共34页。,思 考,这些建筑难道只是因为缺乏稳定性吗？,第3页，共34页。,2.结构与强度,还记得什么叫应力吗?,应力是构件的单位横截面上所产生的内力。,即=F/s,当应力达到某一极限值时,结构就会遭到破坏。,第4页，共34页。,结构的强度:,是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力.,第5页，共34页。,马上行动：,根据你的生活经验完成下表。,第6页，共34页。,1996年2月,联合国教科文组织派专家到中国实地考察云南省丽江申报“世界文化遗产”.专家到前丽江却发生了大地震。但能体现丽江古城风貌的古建筑却在地震中表现出了良好的抗震强度，虽然墙倒了，屋却没塌。结果丽江也顺利通过了这次申报。,第7页，共34页。,第8页，共34页。,如果左则重坠下降的话，那么，左右两侧的重坠与支点之间的水平距离就会不同，如与那样。,如轴压柱，由于失稳，侧向挠度使柱中增加数量很大的弯矩，因而柱子的破坏荷载可以远远低于它的轴压强度。,铰连接被连接的构件在连接处不能相对,专家到前丽江却发生了大地震。,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。,结构重心的垂线落在支面内，结构是稳定的。,结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。,在五重塔的建筑结构中，这种嵌入式构件结合部据说有约1000处，整个建筑的结构就好像柔韧的魔芋。,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。,约在多年前，源于印度的放有释迦佛骨的佛塔卒塔婆经由中国和朝鲜半岛传到了日本。,混泥土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力,二 是地震超过预计强度。,汶川地震中的学校倒塌这么多，其中一个原因与所使用的材料有关系。,强度问题是指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起地最大应力（或内力）是否超过建筑材料的极限强度，因此是一个应力问题。,1996年2月,联合国教科文组织派专家到中国实地考察云南省丽江申报“世界文化遗产”.,第9页，共34页。,影响结构强度的主要因素,结构的强度与,结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式,等因素有密切的关系。,第10页，共34页。,（1）结构的形状,包括整体形状和横截面开关,第11页，共34页。,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。,阅读：,恐龙与拱形结构,第12页，共34页。,第13页，共34页。,（2）结构的材料,还记得阿什比拉河大桥的故事吗？,第14页，共34页。,混泥土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力,第15页，共34页。,为什么水泥板的中心可以是中空的,第16页，共34页。,思考：,汶川地震,为何校舍,倒塌,多,一 是没有按标准建造。,二 是地震超过预计强度。,三 是工程质量不过关。,四 与学校建筑的特点有关系：,1、是房间大；2、是窗户大；3、是纵墙少。,第17页，共34页。,1、是房间大；2、是窗户大；3、是纵墙少。,第18页，共34页。,汶川地震中的学校倒塌这么多，其中一个原因与所使用的材料有关系。如图所示的两张照片所使用的水泥板连钢筋也不太找的到,第19页，共34页。,（3）结构的连接方式,第20页，共34页。,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。,第21页，共34页。,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、焊接等。,第22页，共34页。,思 考,结构的强度与稳定性的区别,强度问题是指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起地最大应力（或内力）是否超过建筑材料的极限强度，因此是一个应力问题。极限强度的取值取决于材料的特性，对混凝土等脆性材料，可取它的最大强度，对钢材则常取它的屈服点。,稳定问题则与强度问题不同，它主要是找出外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态，即变形开始急剧增长的状态，从而设法避免进入该状态，因此，它是一个变形问题。如轴压柱，由于失稳，侧向挠度使柱中增加数量很大的弯矩，因而柱子的破坏荷载可以远远低于它的轴压强度。显然，轴压强度不是柱子破坏的主要原因。,第23页，共34页。,自学提,示,你觉得结构和功能有什么关系？,第24页，共34页。,试验与探究,第25页，共34页。,约在多年前，源于印度的放有释迦佛骨的佛塔卒塔婆经由中国和朝鲜半岛传到了日本。,显然，轴压强度不是柱子破坏的主要原因。,木料所具有的柔性把地震发生时所产生的巨大能量吸收掉了。,四 与学校建筑的特点有关系：,也就是说，因为的距离变长了，右臂上的重坠就会下降。,在地震多发的日本，经历过无数次地震的五重塔始终没有被震毁，其优美典雅的建筑风貌一直保持至今。,根据你的生活经验完成下表。,即=F/s,三 是工程质量不过关。,请根据所学知识设计一辆雪地自行车！,但能体现丽江古城风貌的古建筑却在地震中表现出了良好的抗震强度，虽然墙倒了，屋却没塌。,1996年2月,联合国教科文组织派专家到中国实地考察云南省丽江申报“世界文化遗产”.,结构的强度:是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力.,试验与探究,请根据所学知识设计一辆雪地自行车！,第26页，共34页。,试验与探究,雪地自行车,第27页，共34页。,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。,第28页，共34页。,雨伞和拐杖的变迁,第29页，共34页。,多功能起子,第30页，共34页。,探究性学习,如果在你上学骑车经过的路上,桥和坡较多，你可以对你的自行车做那些结构上的调整,以使骑起来更轻便?,第31页，共34页。,影响结构强度的主要因素,五重塔为何不会倒塌,-古代日本的卓越智慧日本的建筑物自古以来一直以木头为原料，包括不少较高的建筑，京都和奈良的寺庙里耸立着的五重塔即属古代的高层建筑。约在多年前，源于印度的放有释迦佛骨的佛塔卒塔婆经由中国和朝鲜半岛传到了日本。后来，这种佛塔渐渐地演变成为日本独特的五重塔。在地震多发的日本，经历过无数次地震的五重塔始终没有被震毁，其优美典雅的建筑风貌一直保持至今。其原因究竟何在?,第32页，共34页。,探其原因，首先要关注的是其所使用的原材料。五重塔是完全的木结构建筑，在受到震力时，其木料会相应发生或弯或扭的变形，但是，整个塔身却不会倒塌。而当震力消失后，木料便会恢复原状。木料所具有的柔性把地震发生时所产生的巨大能量吸收掉了。原因之二是，在五重塔的整个结构中也同样存在着这种柔性，也就是说，整个五重塔是一个柔性结构，其构件与构件的结合部位几乎不使用铁钉，而是利用嵌入方式进行连接，即把一构件上的榫头嵌入另一构件的凹凿处。这样，当地震发生时，构件之间的结合部会吱吱嘎嘎地作响，或会歪扭，但是，来自地面的震力却不易向上传导。在五重塔的建筑结构中，这种嵌入式构件结合部据说有约1000处，整个建筑的结构就好像柔韧的魔芋。,第33页，共34页。,五重塔不倒的第三个原因，即五重塔是由五块魔芋构筑起来的。五块魔芋构成一个组合，它就能站立起来。实际上，五重塔的五个层面，不是被称为“五层”，而是被称为“五重”，因为它不是一个建筑的五个层面，而是五个构筑体以嵌入式的方法像套盒一般地重叠在一起。在地面发生震动时，正是这种嵌入式套盒结构，使重叠的各构筑体仅仅出现缓缓的摇晃，即左右重心平衡，是挑着担子的玩具偶人的名字。玩具偶人之所以能保持平衡，是因为其左右臂上的重坠低于支点。如果左则重坠下降的话，那么，左右两侧的重坠与支点之间的水平距离就会不同，如与那样。也就是说，因为的距离变长了，右臂上的重坠就会下降。如此不断反复，从而保持整体平衡。,第34页，共34页。,