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(共24張PPT)
第一章 結構與設計
第三節 結構的強度
一、結構的強度
結構的強度是指結構具有的抵抗被外力破壞的能力。
1、什么是結構的強度？
在工程技術中，不允許任何構件在正常工作情況下被破壞，這就要求構件和材料必須有足夠的強度。
想一想，議一議：
2、結構為什么會遭到破壞？
內力:構件在外力作用下,內部各質點之間的相互作用
力發生了改變,產生一種抵抗外力的力，稱內力。
應力:構件單位截面面積所受的內力稱為構件的應力。
可用公式表示為：σ=N/A
（注意：應用公式計算時，要化為國際單位）
[實例]：如右圖是一混凝土方柱的示意圖，支柱橫截面為邊長L=400mm的正方形，支柱頂受軸向壓力P=45KN，支柱重力G=22KN，求支柱的底截面l-l上的應力。
解：根據平衡條件有：P+G-N=0，
則 N=P+G=45KN+22KN=67000N，
所以應力σ=N/A=67000N/(0.4m×0.4m)
=418750N/m2≈0.419MPa
應力計算舉例
想一想，議一議：
3、結構強度與哪些因素有關？
結構的強度與材料有關
分組小試驗
材料清單：
打印紙一張，鉤碼一個。
活動任務：
1、將一張平坦展開的打印紙兩邊支撐起來，在紙上面放鉤碼（如圖1）。
2、參照（如圖2），將一張打印紙折疊成可伸縮的形狀，同樣將紙兩邊支撐起來，在紙上面放鉤碼。
討論與交流：
紙張在哪種情況下可以承受更大的壓力？說明什么問題？
圖1
圖2
演示：承載試驗
3塊長方形塑料
機片疊放在一起
3塊長方形塑料
機片粘成三棱柱
結構的強度與材料本身的形狀有關
結 論：
結構的強度與材料有關
影響結構強度的因素：
不同形狀的結構在生活中的應用
課堂練習
1、為什么有些金屬材料常被加工成“工”字形？
拔河用的繩子
拔河時的場面
2、拔河用的繩子，為什么要由多股細繩扭絞組成？
拔河的時候，繩子受到兩邊拉力的作用，內部就產生了抵抗拉力的張力。當張力超過一定值時，繩子就會在應力最大的地方被拉斷。把多股細繩絞合在一起，可以防止它們之間相對移動，保證每股細繩同時受力，實際上就是有效增大了繩子的橫截面積，減少繩子應力，從而使繩子不容易被拉斷。
2、拔河用的繩子，為什么要由多股細繩扭絞組成？
3、如圖1-40中，起重機吊鉤
的上端用螺母固定。試分析起重
機在起吊重物時，吊鉤是如何抵
抗重物的拉力的？
若起吊的重物對吊鉤的拉力
為170KN，吊鉤螺栓部分內徑d=55mm，材料許用應力σ=80MPa。試校核螺栓部分的強度。
解：起重機工作時，吊鉤產生的內力N=170KN，
螺栓橫截面積A=3.14×(0.055/2)2m2≈0.0024m2
所以應力σ=N/A=170000N/0.0024m2
≈70833333Pa
≈70.83MPa＜80MPa
所以該起重機吊鉤螺栓強度足夠
結構的強度：結構的強度是指結構具有的抵抗被外力破壞的能力。一般而言，一個結構的強度取決于它對張力和壓力兩方面的反應能力。
影響結構強度的主要因素：結構的材料、結構的形狀、材料的截面形狀以及構件的連接方式。這些因素之間又不是孤立的，通常情況下我們要綜合考慮各種因素，來提高結構的強度。
二、結構的強度與穩定性的聯系和區別。
三、應力及其運用 σ=N/A。
課堂小結

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