豫科版高中通用技术必修技术与设计2：结构是如何承受应力的
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高中通用技术必修2__“1.2探究结构---结构的强度和稳定性”
《技术与设计2》第一章第三节《结构的强度和稳定性》教学设计《结构的强度和稳定性》教学设计一、教材分析：本节是“地质出版社”出版的教材《技术与设计2》中第一章第三节《结构的强度和稳定性》。
共需2课时完成。
本课为第1课时的学习。
该章的总体设计思路是：认识结构——探析结构——设计结构——欣赏结构。
“结构”与“设计”是该章的两个核心概念，结构的强度和稳定性则是结构设计中需要考虑的重要因素之一，是对结构及受力认识的基础上作进一步深入的学习。
二、教学目标：知识与技能：1、理解内力、强度、应力的概念，能进行简单的应力计算，掌握应力和强度的关系。
2、通过实验，明确强度与材料、强度与物体的形状及连接方式的关系。
培养学生合作交流能力，对身边事物的观察能力。
3、理解稳定性的概念，及影响稳定性的因素。
过程与方法：通过观察生活和技术实验等方法使学生懂得应用相关的理论知识。
情感态度价值观：让学生亲身体验注重交流，通过分析讨论得到结论，培养学生的观察分析能力，合作交流能力。
三、教学重点与难点：重点：影响结构强度和稳定性的主要因素。
难点：应力的计算，强度与应力的关系，结构设计需要在容许应力范围之内。
四、学情分析：总体来说学生对通用技术这门课程比较感兴趣。
他们的思维、生活经验已有一定基础，并在前面章节的学习中已经初步掌握了结构的一些相关知识，在此基础上帮助学生从其生活世界中选择通俗感兴趣的主题和内容，对结构问题进行进一步探讨，上升到理论的高度。
五、教学策略：本课采用在教学中充分利用实验、讨论、小组合作的教学方法。
多举生活中的案例，进行师生互动探讨，帮助学生加深对知识的理解。
六、教学安排1课时七、教学过程：（一）复习回顾，导入新课教师引导学生回顾结构的概念，指出事物的性质：强度和稳定性（二）知识构建1、强度对于结构变形，只给以“结实”“不结实”来评说是不够准确的，而对于结构的受力与变形应该有更科学的描述。
通常，物体结构抵抗变形的能力，都以强度来表示，我们用应力来衡量强度。
高一通用技术(必修2)
第二节 探究结构
以上我们学习了结构的强度，下面看看还有 哪些因素影响结构的强度。（视频）
以上试验说明结构的强度还与材料以及材料本 身的形状有关。
三、结构的连接
通过一共的连接物将构件组成整体结构。 科学合理的连接，不仅可保证结构或构件的 形状稳定，还能提高结构的强度，使它足以 支持自身质量和荷载。
那么影响结构强度的因素有哪些呢？（动 画）
第二节 探究结构
上述实验表明：在外力与材料不变的情况下，构件 被破坏的危险程度与它的截面面积有关。
构件单位面积所承受的内力，称为构件的应力，下 面的公式表示应力、内力和横截面及之间的定量关 系：
ϭ=N/A 单位：帕，符号：Pa
其中：ϭ —— 应力 N —— 内力 (N) A —— 横截面积(m2)
高一通用技术（必修2）
技术与设计2
第一章 结构与设计
第一节 认识结构
一、了解结构（视频）
第一节 认识结构
什么是结构？
结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭 配和排列。
我们为什么要学习结构与设计呢？（材料1、
材料2）
自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造 灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域，是 为了更好地服务于人类。
第二节况下，构件的截面积越大，应力越 小，危险性就越小。
同截面垂直的应力称为正应力或反向应力，如柱 体垂直受压时，其横截面上的应力就是正应力；
同截面相切的应力称为剪应力或切应力，如物体 被剪切时，剪切面上就有剪应力；
房屋上的梁弯曲变形时，其横截面上除了具有正 应力，还有剪应力。
3、壳形结构：通过壳形来传递力和承受荷 载，特别是当壳形顶部受到压力时，它能将 力均匀扩散。
第二节 探究结构
高中通用技术课程结构是怎样受力的-PPT
用工具:(1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ刀切开 (2)剪刀剪开
空手:(3)掰弯 (4)扭断 (5)拉断
火腿肠都受到 了哪些力？
1、构件得基本受力形式
构件受外力作用时,要发生形状 或大小得改变,这种改变称为变形。
常见得力与变形都有哪些呢？
(1)拔河——
拉力:物体所承受得拉拽力,产生拉伸变形 。 例子:拉面、油条、拉力器
(2)趁热打铁——
(5)拧干衣服——
扭转力:反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转 形变得力。
例 子:拧麻花条、拧毛巾
马上行动:请连线
1、拉力
2、压力
3、剪切 力
4、扭转 力
5、弯曲
A、构件承受使之产生弯曲得 力
B、构件承受两个矩离很近、 大小相等、方向相反得平行力
C、构件承受使之被挤压得力
D、构件承受拉拽力
E、构件两端承受方向相反得 均匀得力,使它发生扭转变形。
2 、结构弯曲
• 梁受力变形趋势
• 梁得上部受压力,材料被挤压。 • 下部受张力,材料被拉伸。
小实验
1、哪种情况下纸板得抗压能 力最强？
2、如果把纸板折成瓦楞状,试 验结果会发生什么变化
纸张弯曲跨度小,抗压能力大。 瓦楞状纸得抗压能力更好。
3、结构抵抗张力
• 壳体结构受力分析: • (1)壳体结构:通常就是指层状得结构。 • (2)壳体结构得受力特点:外力作用在结构体得表面
高中通用技术课程结构是怎样受力 的
自然界中得结构
分析椅子与桥得共同之处:
1、都有一定形状 2、都承受外力作用, 3、都具有抵抗其形变得能力
结构从力学的角度：结构是指可承受一定应 力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大 小改变的力。结构的各组成部分，称为构件。
一结构受力分析高中通用技术豫科必修2技术与设计
液体压力试验——纸盒盛水
材料：A4纸一张 要求：设计一个可以盛水无盖的纸盒，可以 装水并且能移动。测试时将纸盒放在桌面上 向纸盒内注水，装水后可以拿起离开桌面移 动。在装水、移动过程中水不能溢出。
气体阻力试验——飞机滞空
材料：A4纸一张 要求：设计一个纸飞机，飞机尽可能在空中 滞空的时间长。
举重 ——支持力
打铁 ——压力
拔河 ——拉力
跳伞 ——阻力
热气球 ——浮力
说说你在生活中经常见到的力有哪些
说说你在生活中经常见到的力有哪些
四 实践活动
固体压力试验——纸桥承重
材料：A4纸两张 钩码一组 要求：设计一个跨度不少于25cm，宽度不少 于5cm的纸桥的桥面，纸桥的桥面可以承受 一定的质量的重物。测试时将纸桥的桥面放 在两个相距25cm的桌子上，在纸桥的桥面上 摆放钩码。
五 设计测试
对你的设计进行测试与评价
六 作业
一 调查你身边的建筑物是什么结构的 二 固体拉力试验 材料：A4纸一张 要求：设计一个悬挂点到承重点距离不少 于10cm的带状结构，是否能将你 吊起。
外表的建设
建筑的过程
地基的建设
实体结构
支柱与楼板的建设
框架结构
外表的建设
壳体结构
大多数建筑都是复合式结构
大多数建筑都是复合式结构
大多数建筑都是复合式结构
国家大剧院
大多数建筑都是复合式结构
广州新体育馆
力
物体之间的相互作用
三 结构与力的关系
力作用在物体上会产生什么样的效果
豫科版高中通用技术必修技术与设计2：结构是如何承受应力的
三、抵抗张力结构的受力分析
假设有一作用力企图使左侧斜臂产生纵向弯曲，此时斜臂中间部 位必然会向上突出。如果补加了拉杆，斜臂中间部位必然通过拉杆把 桁架的横向拉杆向上拉动，但是横向拉杆却被两侧斜臂下端所拉紧， 因此也就防止了两侧斜臂的纵向弯曲。
活动延伸
仔细观察一下教室里的来椅，分析一下它们的结构和 受力方式。如果你发现它用起来有点晃动或不够稳定，能 否找出它在结构设计方面的原因，然后大胆提出你的改进 设想。
二、结构弯曲的受力分析
我们来做这样的试验(图1.18)，将一 个即将被弯曲的杆件侧面先画上格子， 当杆件弯曲后，我们观测格子的尺寸和 形状变化可以得出这样的结论：当零件 承受弯曲变形时，它的一面(这里指上面) 被压缩，另一面却被拉伸。这两个面之 间有一个中间层，它不承受压缩也不承 受拉伸，故称为中性层。如果弯曲的是 一圆形杆件，这一中性层就成为中性轴 了。所谓弯曲变形就是同时在零件以中 性层分界的两个面上产生拉伸和压缩变 形。
结构是如何承受应力的
学习目标
1.能够对简单结构的受力情况进行分析。 2.理解不同受力形式所引起的结构变化。
一、结构的受力分析
拉伸和压缩是由外力引起的，外力在力学中又叫作 载荷，它可以分为两类：
(1)分散载荷 (2)集中载荷
(1)分散载荷
例如平屋顶上积着一层雪，那么整个屋顶 都要受到雪的压力，这种载荷是连续不断地分 布在屋顶整个面积上的。
三、抵抗张力结构的受力分析
球罐的受力
由于球体的几何形状呈高度对称性， 各球瓣焊接的焊缝所受到的应力大小基 本一致，所以在压力容器的壁上不会产 生集中的张力，球体形状容器的抗张(力) 强度高，圆柱形或其他几何形状容器的 抗张(力)强度就不如球形容器。
2019版高中通用技术必修技术与设计2 第一单元结构及其设计二稳固结构的探析任务二探析 结构强度
二 稳固结构的探析
任务二 探析结构的强度
情境导入
小明发现有一款办公桌的脚架采用了铝合金材料一体 成型，其脚架内部设计成网格，这是为什么呢？
新课学习
归纳1：结构强度指结构具有抵抗比外力破坏的能力。 归纳2：应力是构件单位面积上所产生的内力，σ=FN/A。
新课学习
活动1：悬臂结构模型的强度体验。
活动要求： ①用不同材料但结构相同的悬臂结构进行比较试验。 ②用相同材料但结构不同的悬臂结构进行比较试验。
料、连接方式、结构的形状。
新课学习
活动1：悬臂结构模型的强度体验。 活动过程： ①将悬臂解结构的一端固定，悬臂长度不少于200毫米。 ②在悬臂结构的另一端不断增加钩码，直至悬臂出现断裂，记 录断裂前的钩码质量以及断裂点。 ③将测试数据填写到如下表格内，进行交流和讨论。
新课学习
活动1：悬臂结构模型的强度体验
问题1：根据试验结果，分析承重较大的结构形状具有什么特点？ 问题2：观察断裂点在哪个位置，请思考原因是什么？ 问题3：分析材料、连接方式对结构的承重的影响？
新课学习
马上行动1：钢筋混凝土梁中的钢筋和混凝土的受力形式是 什么？如何合理利用钢筋提高梁的强度？
归纳：结构的材料影响结构的强度。
新课学习
马上行动2：升降桌是如何实现升降功能的？它的连接方式是什么？
归纳：结构的连接方式影响结构的强度。
新课学习
两种连接方式：刚连接和铰连接
问题4：列举刚连接和铰连接的应用。
新课学习
活动2：悬臂梁强度与截面形状。 活动要求： 用周长相同的硬纸，制作不同截面形状的纸筒，来模拟不同截 面的钢管进行强度试验。
新课学习
活动2：悬臂梁强度与截面形状。 活动过程： ①分别将不同形状的纸筒的一端固定在测试装置上。 ②分别在不同形状的纸筒的另一端悬挂相同质量的砝码，并依 次不断地增加相同质量的砝码，观察结果。
任务二 探析结构的强度
情境导入
小明发现有一款办公桌的脚架采用了铝合金材料一体 成型，其脚架内部设计成网格，这是为什么呢？
新课学习
归纳1：结构强度指结构具有抵抗比外力破坏的能力。 归纳2：应力是构件单位面积上所产生的内力，σ=FN/A。
新课学习
活动1：悬臂结构模型的强度体验。
活动要求： ①用不同材料但结构相同的悬臂结构进行比较试验。 ②用相同材料但结构不同的悬臂结构进行比较试验。
料、连接方式、结构的形状。
新课学习
活动1：悬臂结构模型的强度体验。 活动过程： ①将悬臂解结构的一端固定，悬臂长度不少于200毫米。 ②在悬臂结构的另一端不断增加钩码，直至悬臂出现断裂，记 录断裂前的钩码质量以及断裂点。 ③将测试数据填写到如下表格内，进行交流和讨论。
新课学习
活动1：悬臂结构模型的强度体验
问题1：根据试验结果，分析承重较大的结构形状具有什么特点？ 问题2：观察断裂点在哪个位置，请思考原因是什么？ 问题3：分析材料、连接方式对结构的承重的影响？
新课学习
马上行动1：钢筋混凝土梁中的钢筋和混凝土的受力形式是 什么？如何合理利用钢筋提高梁的强度？
归纳：结构的材料影响结构的强度。
新课学习
马上行动2：升降桌是如何实现升降功能的？它的连接方式是什么？
归纳：结构的连接方式影响结构的强度。
新课学习
两种连接方式：刚连接和铰连接
问题4：列举刚连接和铰连接的应用。
新课学习
活动2：悬臂梁强度与截面形状。 活动要求： 用周长相同的硬纸，制作不同截面形状的纸筒，来模拟不同截 面的钢管进行强度试验。
新课学习
活动2：悬臂梁强度与截面形状。 活动过程： ①分别将不同形状的纸筒的一端固定在测试装置上。 ②分别在不同形状的纸筒的另一端悬挂相同质量的砝码，并依 次不断地增加相同质量的砝码，观察结果。
豫科版高中通用技术必修技术与设计2：结构的概念
结构的概念
学习目标
1.了解结构的含义，能从力学角度理解结构概念。 2.能辨识几种简单的结构形式。
一、结构的含义
从广义上讲，结构是指物体各个组成部分之间的空 间搭配和排列，结构决定了事物的性质和形态。
从力学的角度讲，结构是指可承受一定载荷和应力 的架构形态，结构可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
探究与交流
(一)桁架结构
是以刚性的杆件作为 组成结构的基本单元，杆 件的基本特征是它的长度 远大于其他两个尺寸—— 截面的宽度和高度，杆件 按一定的规律在空间排布 成复杂的形状，支持比自 身质量大得多的质量载荷。
(二)薄壳结构
是由若干块薄板组成，板的厚度远小于其他两个尺寸的结 构，可以做成具有曲面轮廓的外形，造型轻巧而优雅。如图所 示的圆顶体育馆，由于采用溥薄壳结构屋顶，大大减少了场地 中间的立柱，满足了体育馆的使用要求。
三种不同的结构形式
从日常生活中就可以观察到不同用途的结构形式， 请说一说下图所示三种结构形式的功用和特点。
二、结构的作用
结构犹如人体的骨骼，人类的一切活动都离不开骨 骼系统，人体的“硬件”实际上是由有限个“部件”用 关节连接成的骨骼系统，各个“部件”之间存在肌肉和 肌腱联系，可施加作用力以改变相对运动状态，而肌肉 和肌腱的作用力受神经中枢这一“软件”的控制。
对于应用于工程建设(如建筑、机械、冶金、化工)的 结构，目前我们主要依据由伽利略、牛顿奠基的经典力学
原理来评定其宏观作用，结构要能安全地使用，必须有足 够的承载能力，这能力包括以下三方面的要求：
(1)应保证在一定的载荷作用下不致发生破坏(包括材料的塑 性变形)，也就是具有足够的强度； (2)应在使用过程中不产生过大的弹性变形，也就是具有足 够的刚度；
学习目标
1.了解结构的含义，能从力学角度理解结构概念。 2.能辨识几种简单的结构形式。
一、结构的含义
从广义上讲，结构是指物体各个组成部分之间的空 间搭配和排列，结构决定了事物的性质和形态。
从力学的角度讲，结构是指可承受一定载荷和应力 的架构形态，结构可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
探究与交流
(一)桁架结构
是以刚性的杆件作为 组成结构的基本单元，杆 件的基本特征是它的长度 远大于其他两个尺寸—— 截面的宽度和高度，杆件 按一定的规律在空间排布 成复杂的形状，支持比自 身质量大得多的质量载荷。
(二)薄壳结构
是由若干块薄板组成，板的厚度远小于其他两个尺寸的结 构，可以做成具有曲面轮廓的外形，造型轻巧而优雅。如图所 示的圆顶体育馆，由于采用溥薄壳结构屋顶，大大减少了场地 中间的立柱，满足了体育馆的使用要求。
三种不同的结构形式
从日常生活中就可以观察到不同用途的结构形式， 请说一说下图所示三种结构形式的功用和特点。
二、结构的作用
结构犹如人体的骨骼，人类的一切活动都离不开骨 骼系统，人体的“硬件”实际上是由有限个“部件”用 关节连接成的骨骼系统，各个“部件”之间存在肌肉和 肌腱联系，可施加作用力以改变相对运动状态，而肌肉 和肌腱的作用力受神经中枢这一“软件”的控制。
对于应用于工程建设(如建筑、机械、冶金、化工)的 结构，目前我们主要依据由伽利略、牛顿奠基的经典力学
原理来评定其宏观作用，结构要能安全地使用，必须有足 够的承载能力，这能力包括以下三方面的要求：
(1)应保证在一定的载荷作用下不致发生破坏(包括材料的塑 性变形)，也就是具有足够的强度； (2)应在使用过程中不产生过大的弹性变形，也就是具有足 够的刚度；
技术与设计2复习要点
系统优化的目的：系统的优化是指在给定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。 最小的成本——最大的利润；最短的工期——更多的工程量；最少的能耗——更多的产品；单位面积土地——更高的农业产量。（案例：农业间作套种，家具利润问题等）优化目标；目标函数；约束条件（不能人为调节）；影响因素（可以人为调节）。
必修二 设计与技术2
复习要点
认识结构：（P2)
结构的概念： 结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列，结构多种多样且决定着事物存在的性质及功能。 自然界形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示（例苍耳子、飞机、导弹跟踪系统等）。
第一章（结构与设计）知识点
从力学角度来说，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。
第三章（系统与设计）知识点
01
04
02
03
控制的形成（p108) 根据自己的目的，通过一定的方法使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制。
控制的种类（p111） 开环控制和闭环控制
控制中的反馈(p111)
控制的方式：（p114) 手动控制和自动控制
第四章 控制与设计
一控制：Βιβλιοθήκη 简单开环控制系统的基本组成和工作过程(p115)
01
概念：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。
02
常见有：红绿灯定时控制系统、防盗报警控制系统、火灾自动报警系统、公园的音乐喷泉自动控制系统、红外线自动门控制系统、普通电风扇风速控制系统、可调光台灯控制系统等。
03
特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。
壳体结构是指层状的结构。它的受力特点是，外力分散作用在结构体的表面上，如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
豫科版高中通用技术必修技术与设计2：影响结构强度和稳定性的因素
（二）铆接
这种方式需事先在构件上钻孔，然后再用加热的铆钉或常温下的 铆钉进行铆合，图1.37（b）。铆接的最大优点在于韧性和塑性好，传 力可靠；缺点是费料费工。现在已很少采用大面积的平面铆钉连接了， 铆接属于可拆性连接。法国巴黎著名的埃菲尔铁塔就是采用铆接的。
（三）螺栓连接
它是在被连接件上钻孔，穿入螺栓，拧紧螺帽，实现可拆式连接 的一种方式，图1.37（c），简称螺接，通常用于结构的安装连接。普 通螺栓连接件还有螺母、垫圈或弹性垫圈。为了保持连接的紧密性和 可靠性，必须适当拧紧螺母，从而在螺杆内产生一定的预紧力。为了 防止螺母在工作中松动，可采用弹簧垫圈或双螺母锁紧等措施。
二、材料性能的影响
（二）金属
（1）密度大、强度高 （2）材质均匀、工作可靠 （3）塑性和韧性好，抗冲击和抗震动能力强 （4）制作工业化程度高，施工周期短
二、材料性能的影响
（三）塑料
日常生活和工业生产上用的塑料基本上属于人工合成材 料，来源于石油、煤炭等有机矿物的裂解产物，主要在轻型、 耐腐蚀、低能耗、低成本结构中使用，在大型的工程结构中 目前尚不能单独作为结构材料斗应用。塑料的耐老化、耐高 温性能和稳定性较金属差。
三、连接方式的影响
（一）焊接
即两种材料通过高温熔化，产生原子间的结合和扩散作用而形成 焊缝从而将两个零件连接成一个整体（图1.37a）。这是钢材连接的主 要方法，优点在于构造简单、省料省工，能实现自动化操作，焊缝的 气密性、水密性都很好:但也存在焊接影响区使材质变脆、产生残余内 应力与零件变形的缺点，可能影响结构的承载力和正常使用。焊接属 于永久性不可拆卸连接。
（二）几何形状与结构稳定性的关系
但是在机器制造时，有时需要使零件之间能够相对运动，就需要 采用几何可变体系。图1.32（c）所示为火车车轮联动机构，采用了平 行四边形结构，它是由1、2、3、4四根刚性杆联动，杆的相交节点类 似铰链形式，车轮1为主动轮，当主动轮转动时通过杆2驱动后两轮的 杆3、4绕轴转动，三个轮子就可以实现等速联动。
通用技术(必修2)知识点汇总
通用技术（必修2）知识点汇总第一章：结构与设计1、结构的分类：实体结构、壳体结构、框架结构。
2、三个因素：①、影响结构稳定性的因素：主要是重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小、结构的形状等。
②、影响结构强度的主要因素：结构的材料、材料的形状、构件之间的连接方式等因素有关。
③、结构设计应考虑的主要因素有：符合使用者对设计对象的稳定性和强度的要求，安全因素，公众和使用者的审美需求，使用者的个性化需要，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命。
3、五个概念：①、结构：是指可承受一定应力的架构形态，结构可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
（广义上：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
）②、内力：当构件受到外力作用时，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，称为内力。
③、强度：是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
④、应力：构件单位截面面积所受的内力称为构件的应力。
应力＝内力／横截面积⑤、结构的稳定性：是指结构在外力的作用下维持其原有平衡状态的能力。
4、五个力：拉力：物体所受的拉拽力。
压力：挤压物体的力。
弯曲力：作用于物体，使它产生弯曲的力。
扭曲力：反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力。
剪切力：两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行力。
第二章：流程与设计1、五个概念：①、流程：是一系列连续有规律的活动，这些活动以确定的方式发生或执行，导致特定的结果的实现。
②、工作流程：反映了完成一件事情，一项任务而进行的一系列有序的工作或活动的全过程。
③、工艺流程：反映了从原料投入到成品产出，通过一系列工艺或加工环节，顺利地进行生产或制造某种产品的全过程。
④、环节：是具体的处理或加工内容和所需的技术或工艺要求，并对应着相应的设备、装置和过程。
用“”表示。
⑤、时序：是生产和制造过程的反映。
用“”表示。
2、流程描述的方式：文字、流程图3、工作流程设计中应考虑的因素：工作效率、工作质量、工作规范。
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谢谢
三、抵抗张力结构的受力分析
假设有一作用力企图使左侧斜臂产生纵向弯曲，此时斜臂中间部 位必然会向上突出。如果补加了拉杆，斜臂中间部位必然通过拉杆把 桁架的横向拉杆向上拉动，但是横向拉杆却被两侧斜臂下端所拉紧， 因此也就防止了两侧斜臂的纵向弯曲。
活动延伸
仔细观察一下教室里的来椅，分析一下它们的结构和 受力方式。如果你发现它用起来有点晃动或不够稳定，能 否找出它在结构设计方面的原因，然后大胆提出你的改进 设想。
二、结构弯曲的受力分析
我们来做这样的试验(图1.18)，将一 个即将被弯曲的杆件侧面先画上格子， 当杆件弯曲后，我们观测格子的尺寸和 形状变化可以得出这样的结论：当零件 承受弯曲变形时，它的一面(这里指上面) 被压缩，另一面却被拉伸。这两个面之 间有一个中间层，它不承受压缩也不承 受拉伸，故称为中性层。如果弯曲的是 一圆形杆件，这一中性层就成为中性轴 了。所谓弯曲变形就是同时在零件以中 性层分界的两个面上产生拉伸和压缩变 形。
结构是如何承受应力的
学习目标
1.能够对简单结构的受力情况进行分析。 2.理解不同受力形式所引起的结构变化。
一、结构的受力分析
拉伸和压缩是由外力引起的，外力在力学中又叫作 载荷，它可以分为两类：
(1)分散载荷 (2)集中载荷
(1)分散载荷
例如平屋顶上积着一层雪，那么整个屋顶 都要受到雪的压力，这种载荷是连续不断地分 布在屋顶整个面积上的。
三、抵抗张力结构的受力分析
球罐的受力
由于球体的几何形状呈高度对称性， 各球瓣焊接的焊缝所受到的应力大小基 本一致，所以在压力容器的壁上不会产 生集中的张力，球体形状容器的抗张(力) 强度高，圆柱形或其他几何形状容器的 抗张(力)强度就不如球形容器。Leabharlann 三、抵抗张力结构的受力分析
圆拱的受力
从现代建筑技术的观点来看，圆拱或圆屋顶结构的主要缺点是屋顶是曲线形的。
杆件变形，由于这里所说的拉力或压
力都是沿着杆件的中心线，所以又叫 作轴向拉伸或压缩。
现在需要分析计算拉应力和压 应力，必须首先假设轴向载荷均匀 分布在整个截面上，这样杆件所受 的应力就可以按下面的式子来计算，
σ=P/A
式中，P为拉伸或压缩载荷， 单位为N；A为拉伸或压缩所作用 的截面面积，单位为mm2；σ为拉 伸或压缩应力，单位为MPa。
(2)集中载荷
例如人站在楼板上，这时，楼板上的受力 部分只限于人脚所站的地方，所以这种力集中 于一块很小的面积上，在计算时我们通常假定 集中载荷作用在一点上。
如图1.16所示，用两个大小相等 方向相反的力(方向相背时称作拉力， 图1.16拉伸和压缩受力图相对时就是 压力)，作用在一根直杆的两端，这时
探究与交流
哪一种梁的承重能力强
这里有一个很有意思的题：我们 取两根大小完全相同的矩形梁，一根 平放，一根竖放(图1.20)，请你判断一 下，哪一种放法梁承受的质量大？这 里的答案是“竖放”。如果你观察一 下古代的建筑，你就可以看到所有矩 形截面的木质梁都是竖放的，这说明 几百年前的古人也知道竖放比平放好。 其中的道理何在呢？