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1.2－穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析
羅村高級(jí)中學(xué) 李文輝
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力，是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。
1、定義：
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
2、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素
1）、重心位置的高低
2）、結(jié)構(gòu)的形狀
3）、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
1）、重心位置的高低
2、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素
重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，就是穩(wěn)定的，不會(huì)出現(xiàn)傾倒。
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2、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素
2）、結(jié)構(gòu)的形狀
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
結(jié)構(gòu)的形狀不同，其穩(wěn)定性也不同。
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一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
2、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素
3）、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面
單腳支撐
雙腳支撐
重心落在支撐面內(nèi)——————穩(wěn)定
支撐面越大重心容易在面內(nèi)——越穩(wěn)定
三個(gè)支撐點(diǎn)組成的支撐面
重心
重心
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素是相互關(guān)聯(lián)的，需要綜合考慮各種因素來討論結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
物體在靜止?fàn)顟B(tài)與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的穩(wěn)定性的條件也是不同的。
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
探究：
行進(jìn)中的自行車只有兩個(gè)支撐點(diǎn)，為什么不會(huì)倒下？
一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時(shí)，是不會(huì)改變的。騎自行車也是利用這個(gè)原理。輪子轉(zhuǎn)得越快越不容易倒，因?yàn)檐囕S有一股保持水平的力量。另外，人在反復(fù)練習(xí)后，掌握了隨時(shí)保持車體平衡的能力也是一個(gè)比較重要的原因。
二、結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度
1、定義：
結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。
當(dāng)構(gòu)件受到外力作用時(shí)，內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用發(fā)生改變，產(chǎn)生一種抵抗外力與變形的力，這種力稱之為內(nèi)力。它反映了材料抵抗外力破壞的能力。
應(yīng)力——構(gòu)件的單位橫截面積上所產(chǎn)生的內(nèi)力。是結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度的基本指標(biāo)。
二、結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度
2、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素
影響強(qiáng)度的因素
結(jié)構(gòu)的形狀
使用的材料
構(gòu)件間的連接方式
二、結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度
2、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素
結(jié)構(gòu)的形狀
三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一，它結(jié)實(shí)、穩(wěn)定，所用材料最少。在長(zhǎng)方形或六邊形的框架中間，加上支撐構(gòu)件，構(gòu)成三角形，就可以大大增加它的牢固程度。
二、結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度
使用的材料
2、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素
不同材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度各不相同。
混凝土擅長(zhǎng)抗壓力，而鋼筋擅長(zhǎng)抗拉力。
建筑物的梁和柱子為什么會(huì)選用鋼筋混凝土呢？
請(qǐng)思考：
二、結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度
構(gòu)件間的連接方式
2、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素
連接的方式直接影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
鉸連接：構(gòu)件間不能相對(duì)移動(dòng)，但可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，
具體有松螺栓、松鉚等。
二、結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度
構(gòu)件間的連接方式
2、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素
連接的方式直接影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
剛連接：構(gòu)件間既不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，
具體有榫接、膠接、焊接等。
三、結(jié)構(gòu)與功能
結(jié)構(gòu)是事物存在的形式，對(duì)事物的功能和作用有著直接的影響。結(jié)構(gòu)的改變會(huì)導(dǎo)致功能的變化。
三、結(jié)構(gòu)與功能
對(duì)事物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部的調(diào)整，它的功能就會(huì)有所不同。
舉例：對(duì)自行車的結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部調(diào)整，就可將自行車改成折疊式自行車和童車等。
四、課堂練習(xí)
宿舍里，我們既沒有書桌，也沒有書架，書本不知放哪好，請(qǐng)根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)用的壁掛式書架，綜合考慮它的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，畫出它的設(shè)計(jì)草圖并選擇合適的材料加以制作。

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