第二節(jié)  典型結(jié)構(gòu)分析教學目標理解結(jié)構(gòu)是為了承受力和抵抗變形的本質(zhì)能對生活中常見結(jié)構(gòu)進行受力與變形分析體會結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要意義，養(yǎng)成對結(jié)構(gòu)進行受力分析的思維習慣引導學生多角度思考問題、分析問題，激發(fā)學生學習設(shè)計的欲望重難點：對單杠作受力和變形分析通過受力和變形分析，體會結(jié)構(gòu)是為了承受力和抵抗變形的本質(zhì)。教學過程：   教學過程教學活動學生反映新課導入利用多媒體播放一段體操運動的影像資料。運動員在場上激烈的角逐，那么，同學們，你知道他們的比賽項目是什么？他們進行的是單杠練習，就是我們上體育課經(jīng)常玩的單杠。你們仔細觀察一下，他們所用的單杠和我們學校的單杠在結(jié)構(gòu)上有哪些不同呢？或者，與你們所見過單杠相比，有沒有不同的地方呢？ 體操、單杠……     通過找不同小游戲，讓學生找到他們的不同點 引導歸納總結(jié)，細心觀察的同學發(fā)現(xiàn)了，比較明顯的一個區(qū)別，就是有的單杠有四根鐵線，有的卻沒有。前面我們學習過什么叫結(jié)構(gòu)，還知道了結(jié)構(gòu)可以承受力和抵抗變形，而組成結(jié)構(gòu)的各個部分稱為構(gòu)件。那么，現(xiàn)在我們把單杠看成一個結(jié)構(gòu)，那構(gòu)件都有什么呢？ 比較好看，材料不同，少了四根鐵線,手感好…… 仔細觀察杠體 立柱 拉桿組成設(shè)疑導入為什么有的單杠有拉桿，有的沒有呢？不同結(jié)構(gòu)的單杠在功能上有什么不同呢？引入新內(nèi)容。   在學生閱讀課本的過程后，總結(jié)兩根立柱以承受壓力為主，主要變形為壓縮變形；而拉桿始終處于張緊狀態(tài)，主要變形為拉伸變形。 設(shè)疑如果我們抓在杠體中間，將可能發(fā)生怎樣的變形？結(jié)合梁的定義，所以我們認為，杠體是有兩個支點的梁。如上圖所示，如果撤掉拉桿4和6，而抓著拉桿3和5用力拉，立柱將可能發(fā)生怎樣的變形？所以立柱是只有一個支點的垂直梁。我們對杠體進行——有兩個支點的梁進行受力分析前，先看一下物理實驗——單擺。在小球擺的過程中，繩子對小球的作用力方向怎樣變化？ 根據(jù)作用力和反作用力原理，固定點受到小球的作用力方向如何？無論小球擺到哪個位置，固定點受到的作用力方向始終指向小球球心所處的瞬間位置。當運動員做大回環(huán)動作時，如果從側(cè)面來看，將會是怎樣？類比單擺，杠體相當于固定點；人相當于小球。杠體受到人的作用力方向是怎樣的？所以，無論人擺到哪個位置，杠體所受作用力的方向始終指向人的重心所處的瞬間位置。因為梁向哪個方向受力，就會向哪個方向變形。即變形方向和受力方向一致。所以杠體總是朝人的重心所在位置發(fā)生變形。于是有了結(jié)論：杠體總是朝著人體所在瞬間位置的方向上發(fā)生彎曲。下面，我們再看立柱。杠體和立柱的上端相連，人的作用力通過柜體作用于立柱，將可能發(fā)生怎樣的變形？是彎曲，對嗎？如果要向前發(fā)生彎曲，請問同學們有什么方法可以削弱或抵削這種彎曲呢？ 彎曲 斷裂……          始終從小球的球心指向固定點 始終從固定點指向小球球心 繞杠體轉(zhuǎn)動 指向人重心所在位置。用一個力從后拉，立柱固定牢固點 通過單杠這種簡單的受力分析后，我們看看比較復雜的建筑受力如何分析？ 棚室屋架結(jié)構(gòu)分析（一）              棚室荷載與立柱受力荷載靜載（不隨時間變化的永久性荷載）屋面、梁動載（隨天氣情況變化的可變性荷載）雪載、風載壓力要收起壓縮變形，彎矩要引起彎曲變形。通過結(jié)構(gòu)合理設(shè)計，立柱將會抵抗住壓縮與彎曲兩類變形（二）梁的受力防止梁過分彎曲的最簡單方法是在梁的下面增加支撐點。（三）拱結(jié)構(gòu)的應用    棚室一般采用拱結(jié)構(gòu)。適用于大跨度。 鋼箱梁橋結(jié)構(gòu)分析內(nèi)部為空心狀，由頂板、底板、腹板和加勁肋等構(gòu)件組成。特點：大跨徑，質(zhì)量小、省鋼材、抗彎和抗扭剛度大、安裝快、外形簡潔美觀。(一)    荷載類型豎向作用  橫向作用  縱向水平作用（二）縱向結(jié)構(gòu)型式  （三）橫向結(jié)構(gòu)型式 扭矩：橋由于承受因荷載分布不均勻、不對稱而產(chǎn)生的；剪切力：梯子的橫梁，除了承受壓力及使其發(fā)生彎曲變形的力之外，在橫梁與支柱的兩個交接處還要承受的力。 課堂小結(jié)   

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二 棚室屋架結(jié)構(gòu)分析

版本： 地質(zhì)版 (2019)

年級： 必修《技術(shù)與設(shè)計2》

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