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结构是怎样受力的(单杠的受力和变形分析 ) PPT

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1.2_典型结构受力分析——结构是怎样受力的.

1.2_典型结构受力分析——结构是怎样受力的.

永久性荷载 P1 和雪载
立 柱
立柱基础 P2
风 P’’
P’
P
弯矩 M
2.梁的受力
材料被挤压
ห้องสมุดไป่ตู้
材料被拉伸
梁的受力
如平衡木，桥等 都是梁的一种类 型。
拱结构的应用
拱结构十分美观，很多建 筑物都采用了拱结构。
赵州桥
拱结构的概念：
中间高四周低呈弧形的 曲面。
为什么要采用 拱结构呢？
2、弯曲
单杠的受力和变形分析
• 从力学角度出发，对结构理解为：结构 是可承受一定力的架构形态，结构可以 抵抗引起形态和大小变化的力。
单摆实验示意图
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定 点指向小球球心所处的瞬间位置。
单杠竞技体操
• 运动员在杠体上转动，其侧视图与 单摆类似：杠体相当于固定点，人 相当于小球。 • 所以，任意时刻，人对杠体的作用 力方向都是指向人重心所处的瞬间 位置。
棚室荷载与立柱受力
1. 作用：指能使结构产生效应（内力、位移、应 力、裂缝）的各种原因的总称。分为直接和间 接两种 2. 直接作用称为荷载 3. 承受的荷载主要分为恒载和活载。 4. 恒载包括屋面、梁的质量，属于不随时间变化 而变化的永久性荷载。 5. 活载包括雪载、风载等，属于随情况变化而变 化的可变性荷载。
拱结构受力：
拱结构对承受荷载有利。 荷载压力作用于拱上，圆 拱再把力传到其四周的支 撑上。例如雪荷载。
小试验 ——比较不同形状的纸板承受压力的大小 1、哪种 情况下纸 板的抗压 能力最强？ 2、还有 更好的方 案吗？
后 侧
弯矩M 弯矩M’
前 侧
弯矩M与弯矩M’大小相等，方 向相反，是一对平衡的弯矩，使单 杠保持整体的稳定。

单杠的受力与变形分析

单杠的受力与变形分析

T0时 刻 人
T0时 刻 杠 人
人
解： 在小虫看来，杠体开始在正 下方，最后在正上方，而且运动过 程中一直在左边。所以小虫看到杠 体应是从正下方顺时针运动到正上 方。
问题3： 知道t时刻人的位置，怎样确定 同一时刻杠体的位置？
2
T时刻杠 位置 杠
人 人
T时刻人 位置
1
杠
2和1要平行
1代表T时刻人对杠体的作用 力；2代表同一时刻杠体对人的作 用力，它们是一对作用力和反作用 力，方向一定要相反，所以1和2 一定要平行。
把单杠看成结构，构件有：杠体、 立柱、拉杆。
单摆实验示意图
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定 点指向小球球心所处的瞬间位置。
运动员在杠体上转动，其侧视图与 单摆类似：杠体相当于固定点，人 相当于小球。 所以，任意时刻，人对杠体的作用 力方向都是指向人重心所处的瞬间 位置。
结论一： 杠体总是朝着人体所在的瞬间 位置的方向上发生弯曲。
杠体和立柱的上端相连，人的作用 力通过杠体作用于立柱，将可能发 生弯曲变形,如果要向前发生弯曲， 请问同学们有什么方法可以抵消这 种弯曲呢？ 立柱埋深一点、用一个力从 反方向拉，都可以帮助立柱 抵抗变形
结论二： 任意时刻，对于立柱，由人运 动所产生的弯矩M1，都有一个由 立柱埋在地下部分和拉杆共同产生 的反弯矩M2来平衡，以保持单杠 整体的稳定。
问题1： 课本13页，图1-19，运动员 从单杠前侧向后侧运动，起削弱、 平衡作用的是拉杆5 还是拉杆6？
拉杆6
问题2： T0时刻人在杠体的正上方，然后 沿顺时针方向运动到杠体正下方。假设 T0时刻刚好有一只小虫飞到人的身上， 那么在小虫看来，人是不动的，而杠体 是运动的，(例如地球绕太阳转，而人 在地球上看来，是地球不动，太阳绕地 球转)。请问，小虫看到杠体将怎样运 动？如下图。

河北省涿州铁中高中通用技术 第二册之第二节 典型结构案例分析 课件

河北省涿州铁中高中通用技术 第二册之第二节 典型结构案例分析 课件
第二节 典型结构案例分析
结构是怎样受力的
一、单杠结构分析

1、单杠的结构：杠体、立柱、和拉杆组成 2、各部分有什么特点？它们为什么要这样搭 配和排列？ห้องสมุดไป่ตู้3、变形：构件受到外力作用时，要发生形状 或大小的改变，这种改变称为形变。 4、变形的几种形式：拉伸、压缩、弯曲
二、杠体的受力与变形
四、棚室屋架结构分析

主要由立柱、墙体、横梁、棚盖及辅助设施共 同组成。
五、棚室屋架结构的受力分析


1、棚室荷载有恒载与活载之分。对于立柱和 墙来说，恒载包括屋而、梁的质量，属于不随 时间变化而变化的永久性荷载；活载包括雪载、 风载、水载等，属于随情况变化而变化的可变 性荷载。 2、立柱和墙主要受压力和弯矩
五、棚室屋架结构的受力分析

2、梁的受力：梁的上部受压力，材料被挤压； 下部受张力，材料被拉伸
六、拱结构的应用


拱结构：即中间高四周低呈弧形的曲面。拱结 构对承受荷载有利，荷载压力作用于拱上，圆 拱再把力传到其四周的支撑上。 在较大的跨度情况下，建筑物多采用拱结构。 这样的结构既有利于承载，又美观。



1、弯曲力：人体质量和回转运动产生的离心 力，使得杠体发生弯曲变形。这种力称为弯曲 力。 2、杠体弯曲变形的方向，是随人体回转所到 的空间位置变化而变化的，即杠体总是朝着人 体所在的瞬间位置的方向发生弯曲。 3、所以杠体受自身的压力、外面的弯曲力
三、立柱、拉杆的受力与变形



1、当人体静挂或静骑在杠体上时，两根立柱 只承受压力。 2、运动时，对立柱产生一个弯矩，使立柱发 生变形。 3、静止时拉杆只受重力 4、运动时拉杆还受立柱弯曲产生的拉力，及 因此而发生的拉伸变形。

1.2 典型结构分析 课件 高中通用技术地质版(2019)必修《技术与设计2》

1.2 典型结构分析 课件 高中通用技术地质版(2019)必修《技术与设计2》
通用技术必修二 1.2典型结构分析
单杠结构分析 1、单杠的结构
杠体
立
柱
拉
杆
单杠结构分析 1.立柱和拉杆及受力分析
单杠结构中，哪个构件主要承受整个载荷（杠体和人体）？
立柱和拉杆分别受到什么力，会如何变形？
立柱是总载荷（杠体和人体）
杠体
的主支撑单元。
立柱承受压力，压缩变形 拉杆承受拉力，拉伸变形
立
受弯曲
受剪切
受扭转
1.在举办运动会的时候，运动员在单杠上做大回环姿势时，会使杠体产
B
生（ ）变形。
A、拉伸
B、弯曲
C、压缩
D、断裂
2.钢筋混凝土梁比无钢筋的水泥梁的（ ）强度更强。
C
A、抗弯 B、抗压 C、抗拉 D、抗剪
3.在下列的钢筋混凝土桥梁中，（ ）结构最好
C
A、
B、
C、
拉
杆
单杠结构分析 2.杠体及受力分析
运动员在杠体上做各种动作，杠 体会弯曲变形。
(杆件受到垂直其轴线的外力时会弯曲)
单杠可视为双支撑点的梁 跳板是单支撑点的梁（悬臂梁）
杠体
立
柱
拉
杆
棚室屋架结构分析
棚室屋架结构分析 1、荷载 棚室屋面下面的梁、立柱和墙共同承受着屋顶部的载荷。
屋面、梁的质量，属于静载/永久性荷载 风载、雪载属于动载/随天气变化的可变性荷载
小试验
• 用一张纸做桥梁，河面的宽度为15CM，哪种情况下纸板的 抗压能力最强？
棚室屋架结构分析 3、拱
拱，中间高四周低，弧形曲面。 荷载压力作用于拱上，拱把力 传到四周支撑上。
拱形结构，既利于承载，又美观。
梁的受力与变形P18

高中通用技术课程结构是怎样受力的-PPT

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。

典型结构案例分析-----结构是怎样受力的

典型结构案例分析-----结构是怎样受力的

第二节：典型结构案例分析-----结构是怎样受力的（单杠受力和变形分析）教学目标：1. 理解结构是为了承受力和抵抗变形的本质。

2. 通过对简单的结构案例的学习，能尝试对生活中常见的结构作受力和变形分析。

3. 通用本节课的学习，学生能感受到结构的广泛应用，体会学习结构的重要意义，从而形成结构问题的意识，培养学生分析结构怎样受力问题的习惯和思维能力。

重难点：1. 对单杠作受力和变形分析。

2. 通过受力和变形分析，体会结构是为了承受力和抵抗变形的本质。

教学思路：由奥运会单杠比赛录像导入单杠的结构；用学生较为熟悉的实验-----物理学单摆实验作受力类比，引出杠体的受力和变形；进一步从力学角度理解结构。

新课导入：[师] 同学们好，上课前老师想先请你们看一段录像。

(播放课件：奥运会单杠比赛片段)。

运动员在场上正激烈的角逐，那么，同学们，他们比赛的项目是什么？有没有人知道？[生]五项全能、体操、单杠------。

[师] 他们进行的是单杠比赛，就是我们上体育课经常玩的单杠。

不知道同学们发现没有，运动员所用的单杠和学校的单杠在结构上有些不同，区别在哪？或者，与你们所见过的单杠相比，有没有不同的地方？[生] 比较高、比学校的好看、所用的材料不同、少了四根铁线-----。

[师]对了，细心观察的同学发现了，比较明显的一个区别，就是有的单杠有四根铁线，有的却没有。

[师] 前面我们学习过什么叫做结构，还知道了结构可以承受力和抵抗变形，而组成结构的各个部分称为构件。

那么，现在我们把单杠看成一个结构，那构件都有哪些？[生]立柱、杠体、拉杆----[师] 奥运会比赛用的单杠没有拉杆，学校的单杠有拉杆，为什么呢？不同结构的单杠在功能上有什么不同呢？带着这个问题，我们来学习新的内容，第二节：典型结构案例分析---结构是怎样受力的。

我们来分析一个结构比较简单的物体----单杠的受力和变形情况。

新课教学：[师]请同学们先花几分钟阅读课本12页的阅读材料，了解变形的种类。

典型结构受力分析结构是怎样受力的

典型结构受力分析结构是怎样受力的
回顾
1、结构的含义及本质 2、结构的基本分类有哪些，分类的标准
是什么？
结论：不同结构，具有不同的功能，能承受不 同的力，抵抗不同的变形。结构如何受力？如
何抵抗住变形呢？
第二节 典型结构案例分析
－－结构是怎样受力的
1、单杠受力和变形分析
• 看一段视频
杠体
名词解释
立
外力柱
拉杆
荷载
（1）杠体的受力
同一荷载在静态、动态下， 结构承受的外力往往不同
杠体受到的力的方向
• 弯曲力：人对杠体施加的外力，包括人体质量和回 转运动产生的离心力，使得杠体发生弯曲变形
杠体受力变形总结：
• 运动员对杠体施加了外力，使得杠体发生弯曲变 形
• 杠体弯曲变形的方向：随人体回转所到的空间位 置的变化而变化，即杠体总是朝着人体所在的瞬 间位置的方向发生弯曲
单摆实验示意图
我们的观察首先从鸡蛋，特别是从蛋壳开始。蛋壳是由94% 的碳酸钙（以方解石晶体的形式）、1%的碳酸镁、1%的磷 酸钙和4%的蛋白质构成的。方解石晶体基本上是随意排列 的，因此在晶体之间形成了许许多多的小孔，这些蛋孔可以 让空气和湿气能通过，而空气和湿度对于雏鸡，当然还有细 菌（比如沙门氏菌）的生存来说是必不可少的。
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定 点指向小球球心所处的瞬间位置。
• 运动员在杠体上转动，其侧视图与 单摆类似：杠体相当于固定点，人 相当于小球。
• 所以，任意论一：
杠体总是朝着人体所在的瞬间
位置的方向上发生弯曲。
（2）立柱的受力与变形分析
拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。
• 拱结构优点：利于承载，美观
赵州桥
小试验 ——比较不同形状的纸板承受压力的大小

地质版高中通用技术必修2第一章课件12典型结构案例分析共21张

地质版高中通用技术必修2第一章课件12典型结构案例分析共21张

精 出 现 把 自己的 宝贝儿 子的魂 给勾走 。想到 这 我只 感到有 一股暖 暖的气 流从心
里散 发 出来 。
小 时候 很 怕爸爸的 因为只 要我做 错了事 爸爸打 我可是 不遗余 力的 他打我 一下能
抵 上妈 妈打 我十下 流 一直 都 不多。那
。加上 我又是 女孩子 所以我 一直都 跟妈妈 比较亲 近 跟爸爸的交 时候小 总觉得 爸爸打 我是因 为不爱 我可长 大以后 就知道 了这
只 是一 个希 望儿女 成才的 父亲会 有的正 常举动 。我知 道 我父 亲不善 于将他 对我的
爱 表现 出 来 他只会 一直重 复着同 样的话 语一再 地提醒 我小心 这个 小心
单摆实验示意图
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定 点指向小球球心所处的瞬间位置。
? 运动员在杠体上转动，其侧视图与 单摆类似：杠体相当于固定点，人 相当于小球。
第二节 典型案例分析－－结构是 怎样受力的
单杠的受力和变形分析
? 从力学角度出发，对结构理解为： 结构是可承受一定力的架构形态， 结构可以抵抗引起形态和大小变 化的力。
? 把单杠看成结构，构件有：杠体、
立柱、拉杆。XX父亲节父爱如山主题发言稿 六 月的 第三 个星期 天就要 到来了 大家知 道那一 天是什 么节日 呢 没 错 那一 天就是 父 亲节 啊 还 记得我 以前曾 读过余 光中先 生的《 我的四 个假想 敌》 读的时 候 我只
? 拱结构也十分美观，很多建筑物都采用了 拱结构。
赵州桥
小试验 ——比较不同形状的纸板承受压力的大小
1、哪种情况下纸板的抗压 能力最强？
2、还有更好的方案吗？
构件的受力形式
拉 力 物体所承受的拉拽力

结构案例分析-结构的稳定性和强度

结构案例分析-结构的稳定性和强度

B：为什么大坝的横截身的重力， 水的冲击力、压力等等，要起到防洪的作用，大坝必 须要求非常稳固。大坝建成梯形，增大了与地面接触 所形成的支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。
C.为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？
这是为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面 积，增加稳定性。 注意： 支撑面≠接触面。 接触面:是物体与地面接触形成的面。 支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面 构成的面。
应力和强度的关系： 这只是我们一个笼统的说法，我们如何来衡量一件 东西的强度呢。那就要用到我们学习的应力的知识
应力——构件的单位面积上产生的内力。 关系式为：
F s= S
马上行动：
根据你的生活经验填写下表： 结果 竹竿比脆性塑料 杆能挂更多的重 物而不会断裂 原因 不同材料的抗拉 性能不同
事件 分别在一根竹 竿和一根同样尺 寸的脆性塑料杆 上不断加挂相同 质量的重物 沿着垂直于重 心线的方向撞击 一根完整的钢管 与用同样的方法 撞击一根中间有 焊接缝的钢管
复习
• 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。 从力学角度来说，结构是指可以承受 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。
第二节 典型案例分析 －－结构是怎样受力的
单杠的受力和变形分析
• 把单杠看成结构，构件有：杠体、立柱、 拉杆。
单摆实验示意图
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定 点指向小球球心所处的瞬间位置。
这条板凳、这个防盗网的强度是怎样的，也就是指它受 到外力作用的情况下，它不被外力破坏的能力如何。 所以说结构的强度是指： 结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
强度与稳定性的联系与区别：

典型结构受力分析——结构是怎样受力的

典型结构受力分析——结构是怎样受力的

单摆实验示意图
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定 点指向小球球心所处的瞬间位置。
• 运动员在杠体上转动，其侧视图与 单摆类似：杠体相当于固定点，人 相当于小球。 • 所以，任意时刻，人对杠体的作用 力方向都是指向人重心所处的瞬间 位置。
• 结论一： 杠体总是朝着人体所在的瞬间 位置的方向上发生弯曲。
拱结构优点：利于承载，美观
•
赵州桥
小试验 ——比较不同形状的纸板承受压力的大小 1、哪种情况下纸板的抗压 能力最强？ 2、还有更好的方案吗？
构件的受力形式
拉力
物体所承受的拉拽力
压力
挤压物体的力
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 扭转力 反方向向物体两端均匀施力 ,使物体 发生扭转形变的力 弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
我们的观察首先从鸡蛋，特别是从蛋壳开始。蛋壳是由94% 的碳酸钙（以方解石晶体的形式）、1%的碳酸镁、1%的磷 酸钙和4%的蛋白质构成的。方解石晶体基本上是随意排列 的，因此在晶体之间形成了许许多多的小孔，这些蛋孔可以 让空气和湿气能通过，而空气和湿度对于雏鸡，当然还有细 菌（比如沙门氏菌）的生存来说是必不可少的。
（2）立柱的受力与变形分析
• 当人体静挂或静骑在杠体上时
两根立柱只承受压力（杠体与人的重力）
• 当人体回转到单杠的一侧（如单杠的前面）时
杠体与人的重力以及运动员运动时 手的拉力
• 问题：杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过 杠体作用于立柱，立柱产生弯曲变形趋势,请问同 学们，有什么方法可以削弱或抵消这种弯曲呢？
• 立柱埋深一点 • 合适的材料、合适的粗细 • 用一个力从反方向拉
（3）拉杆的作用

杠杆ppt课件

杠杆ppt课件

THANKS 感谢观看
在机械制造中，杠杆原理的应用可以实现力的放大和缩小，从而实现对加工过程的 精确控制。
杠杆原理在机械制造中还可以实现力的平衡和调节，提高机器的稳定性和可靠性。
建筑行业中的杠杆应用
在建筑行业中，杠杆原理的应用 主要体现在建筑设备和工具上，
如吊车、升降机等。
这些设备和工具利用杠杆原理实 现重物的升降、移动和搬运，提
。
改变力的方向
通过使用杠杆，可以改变力的方向 ，使得工作更加方便。
改变运动状态
通过使用杠杆，可以改变物体的运 动状态，例如加速或减速。
02 杠杆的工作原理
杠杆平衡条件
杠杆平衡条件是指杠杆在动力 和阻力作用下保持静止或匀速 转动的状态。
杠杆平衡时，动力矩等于阻力 矩，即动力乘以动力臂等于阻 力乘以阻力臂。
高了建筑工地的作业效率。
建筑行业中杠杆原理的应用还体 现在建筑结构的稳定性设计上， 如桥梁、高层建筑的支撑结构等
。
交通运输中的杠杆应用
01
02
03
04
在交通运输领域，杠杆原理的 应用主要体现在车辆的悬挂系
统和转向系统上。
车辆的悬挂系统利用杠杆原理 来吸收和缓冲路面不平引起的
振动，提高乘坐舒适性。
转向系统则利用杠杆原理实现 车轮的转向，使车辆能够按照
驾驶员的意图进行行驶。
交通运输中的杠杆应用还体现 在车辆的制动系统上，通过杠 杆原理实现车辆的减速和停车
。
05 杠杆的拓展知识
滑轮与滑轮组
滑轮
滑轮是一个可以绕着轴心转动的机械 零件，通常由金属或塑料制成。滑轮 可以分为定滑轮和动滑轮两种类型。
滑轮组
滑轮与滑轮组的应用
在建筑、起重、运输、纺织等行业中 ，滑轮与滑轮组被广泛应用于各种机 械设备中，以提高工作效率和安全性 。

1-2典型结构受力分析——结构是怎样受力的

1-2典型结构受力分析——结构是怎样受力的
• 恒载：梁（拱架）的质量、屋面（草帘、塑料棚膜） • 活载：雪载、风载等
• 荷载压力——由恒载和雪载生成。 • 墙受压力时的情形。
• 荷载中的风载，作用于棚室的情况比较复 杂，它与风的作用方向有关。 压力 推力
• 认识到： 不同形式的荷载，同一结构承受 的 外力也不同
观察右下图,说明石磨的推杆为 什么要用一根绳子吊起来。
小试验 • 用一张纸做桥梁,河面的宽度为15CM，如 何只用一张纸让你设计的桥梁能承受最大 的重量？ 1、哪种 情况下纸 板的抗压 能力最强？ 2、还有 更好的方 案吗？
一座限重1.5吨的简单梁式桥，如 果要使它的承重增加，该如何改进。
（3）构件——拱的受力
• 拱结构：即中间高四周低呈弧形的曲面。 • 试验：纸桥
• 问题：杠体和立柱的上端相连，人的 作用力通过杠体作用于立柱，立柱产 生弯曲变形趋势,如果要向前发生弯曲， 请问同学们，有什么方法可以削弱或 抵消这种弯曲呢？ • 立柱埋深一点 • 用一个力从反方向拉
（3）拉杆的作用
• 拉杆：辅助立柱抵抗弯曲变形趋势
单杠的受力与变形
• 当人体静挂在杠体上时，两根立柱只承受压力。
如：梁必须是混泥土 底部含有加固钢筋， 混泥土擅长抗压力， 而钢筋擅长抗拉力， 他们共同形成了非常 牢固的结构
混凝土和石材，较能抵抗压力，却无法抗拉力， 为避免产生裂变，一般在混凝土梁上加钢筋。以下 两种结构（屋顶、雨搭）要在哪一面加钢筋？
屋顶 雨搭
受拉力一侧加上钢筋
（2）构件——墙的受力 对于墙（和立柱）来说：
9 防渗膜固定槽 10 防渗膜
8 防寒沟 11 混凝土墙
（1）构件——梁(拱架)的受力 对于梁（拱架）来说：
• 恒载：塑料棚膜、后屋面、梁（拱架）的自重 • 活载：雪载、风载等

《单杠》课件 初中体育和健康

《单杠》课件 初中体育和健康
保持正确姿势和适当休息，避免受伤和过度劳累。
单杠的训练方法和注意事项
逐步增加负荷
从基础动作开始，逐渐增加重量和难度，以及训练时间和强度。
保持正确姿势
注意保持身体平衡、双臂伸直、背部直立，并避免过度用力造成受伤。
合理安排休息
训练后适当休息，给肌肉恢复时间，并避免过度劳累导致运动损伤。
单杠的训练效果和益处
增强力量
通过反复练习，可以有效增加 上肢、背部和核心肌肉群的力 量。
《单杠》ppt课件 初中体 育和健康
本课件介绍了单杠的动作、构成和规格，以及基本和进阶技术动作。描述了 单杠的训练方法、注意事项，并阐述了其训练效果和益处。最后总结了主要 要点。
单杠动作介绍
基本动作
学习者要掌握悬垂下拉、反向肘屈伸、圈摆等基学习更高难度的动作，如双摆、 前摆翻等。
提高柔韧性
单杠动作可以增加身体的伸展 和柔韧性，改善肌肉和关节的 灵活性。
培养协调性
需要同时调动多个肌肉群，提 高身体的协调性和动作的精准 度。
结论和要点
1 单杠是体操的重要项目
它可以锻炼全身力量、柔韧性和协调性。
2 逐步学习和挑战
从基础动作开始，循序渐进地学习和提高技术难度。
3 注意安全和合理训练
2
反向肘屈伸
双臂伸直，全身状态水平，然后屈肘并拉伸肱三头肌，再回到起始位置。
3
圈摆
全身向后摆动，同时用背部和手臂力量，使身体产生旋转。
单杠的进阶技术动作
1
双摆
双臂同时向前甩摆并产生旋转，增加难度和技术要求。
2
前摆翻
从悬垂下拉的位置，通过用力前摆并后翻过杠子，并回到起始位置。
3
流畅连续动作
通过组合多个技术动作，完成更复杂和高效的单杠演练。

结构的受力分析

结构的受力分析
2020/9/14
2020/9/14
2020/9/14
• 从力学角度出发，对结构理解为：结构是可承受一定 力的架构形态，结构可以抵抗引起形态和大小变化的 力。这也是结构的本质。
• 把单杠看成结构，构件有：杠体、立柱、拉杆 。
2020/9/14
单摆实验示意图
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定 点指向小球球心所处的瞬间位置。
立柱埋深一点、用一个力从 反方向拉，都可以帮助立柱 抵抗变形
2020/9/14
结论二： 任意时刻，对于立柱，由人运
动所产生的弯矩M1，都有一个由 立柱埋在地下部分和拉杆共同产生 的反弯矩M2来平衡，以保持单杠 整体的稳定。
2020/9/14
问题1： 课本13页，图1-19，运动
员从单杠前侧向后侧运动，起削 弱、平衡作用的是拉杆5 还是拉
2020/9/14
• 又如，梯子的横梁，除了承受压力、弯 曲力之外，载横梁与支柱的两个交接处 还要承受剪切力。大坝与此类似，除承 受河水作用的压力外，由于水深的变化 还要承受剪切力
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课堂小结：
• 单杠结构分析
单杠的结构：杠体，立柱 拉杆 杠体的受力与变形 立柱、拉杆的受力与变形
棚室屋架结构分析
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• 运动员在杠体上转动，其侧视图 与单摆类似：杠体相当于固定点 ，人相当于小球。
• 所以，任意时刻，人对杠体的作 用力方向都是指向人重心所处的 瞬间位置。
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• 结论一： 杠体总是朝着人体所在的瞬间
位置的方向上发生弯曲。
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• 杠体和立柱的上端相连，人的作用 力通过杠体作用于立柱，将可能发 生弯曲变形,如果要向前发生弯曲， 请问同学们有什么方法可以抵消这 种弯曲呢？

单杠模型力学分析2013

单杠模型力学分析2013
(π × 0.04³[1－(0.032/0.04) ^4 ]) =194.2MPa 不考虑轴力的影响，σ<[σ]=370MPa
查表可得两边界转角 θ1=θ2= －mgL²/16EI= －0.055rad Fx=F1tanθ=300×0.055=16.56N
∴立柱上弯矩最大在接地断点处 Mmax=Fx×H=16.56×2.75=45.54N.m
地埋单杠
单杠受力分析
• 人在单杠上时，不考虑自重，横梁受三个
力，分别是人对梁的压力mg，左右两支柱 的支撑力F1，F2.
• 立柱受力
如右图
模型简化
备注：m-m截面为人所在截面，人的质量m=60kg
问题分析：有人在单杠上时单杠是否
安全？
解决问题：
找到危险截面危险点，只要危险点安全，则整个单杠安全
单杠模型力学分析
第四小组
PPT制作：陈清林
常见力学图片举例
•
模型展示
图示单杠长L=240 ㎝,高 H=275㎝, 材料中 空 ，内径22㎜，外径28㎜，立柱材料为优 质钢，横梁材料为优质弹簧管，上网查得弹 性模量E=210GPa,优质钢许可应力 [σ ]=455MPa，优质弹簧钢许可应力 [σ ]=370MPa。
轴力产生的应力为 σ1=F/A=300/(π×(0.02² －0.016² )) = 0.66Mpa 最大弯矩产生的应力 σ2=M/W=45.54× 32/(π × 0.04³[1－(0.032/0.04) ^4 ]) =12.28MPa ∴立柱所受应力σ=σ1+σ2=12.94Mpa<[σ]=450MPa 综合以上，体重60公斤的人在单杠上运动是安全的
图示单杠长l24022外径外径28高高h275h27528立柱材料为优立柱材料为优材料中材料中地埋单杠单杠受力分析单杠受力分析??人在单杠上时不考虑自重横梁受三个人在单杠上时不考虑自重横梁受三个力分别是人对梁的压力力分别是人对梁的压力mg的支撑力的支撑力f1f1f2f2mg左右两支柱左右两支柱??立柱受力立柱受力如右图如右图模型简化模型简化备注
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、棚室屋架结构分析
1、棚室荷载与立柱受力
思考1：棚室屋架受哪些力？
棚室屋下边的梁，立柱和墙共同组成了荷 载的主要支撑系统。荷载分为恒载和活载
对于立柱和墙来说，屋面，梁檩的质量属 于不随时间变化而变化的称为永久性荷载即 恒载 雪载，风载等属于随情况变化而变化的为可 变性荷载即活载
例如，桥的荷载有人、车及载重物、冰雪、大 风等。因此桥除了承受拉力、压力、弯曲力之 外，还要承受因荷载分布不均、不对称而产生 的扭力
又如，梯子的横梁，除了承受压力、弯 曲力之外，载横梁与支柱的两个交接处 还要承受剪切力。大坝与此类似，除承 受河水作用的压力外，由于水深的变化 还要承受剪切力
课堂小结：
运动员在杠体上转动，其侧视图 与单摆类似：杠体相当于固定点， 人相当于小球。
所以，任意时刻，人对杠体的作 用力方向都是指向人重心所处的 瞬间位置。
结论一：
杠体总是朝着人体所在的瞬间
位置的方向上发生弯曲。
杠体和立柱的上端相连，人的作用 力通过杠体作用于立柱，将可能发 生弯曲变形,如果要向前发生弯曲， 请问同学们有什么方法可以抵消这 种弯曲呢？
结构是怎样受力的 (单杠的受力和变形分析 )
从力学角度出发，对结构理解为：结构是可承受一定 力的架构形态，结构可以抵抗引起形态和大小变化的 力。这也是结构的本质。
把单杠看成结构，构件有：杠体、立柱、拉杆。
单摆实验示意图
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定 点指向小球球心所处的瞬间位置。
阻止梁过分弯曲的最简单方法，是在梁的下 面增加支撑点，这样梁传递下来的力就被分 摊了
3、拱结构的应用
分析为什么要采用拱结构（从受力角度 分析）
拱结构：中间高四周低呈弧形的曲面。 拱结构对承受荷载有利，荷载压力作用于拱 上， 圆拱再把力传到其四周的支撑上。 拱结构优点;利于承载，美观
阅读材料
单杠和棚室屋架，其结构所承受的外力主要有 拉力、压力和弯曲力。实际上，结构因其所负 荷载形式的不同，相应承受的外力还有很多其 他的力
立柱埋深一点、用一个力从 反方向拉，都可以帮助立柱 抵抗变形
结论二：
任意时刻，对于立柱，由人运 动所产生的弯矩M1，都有一个由立 柱埋在地下部分和拉杆共同产生的 反弯矩M2来平衡，以保持单杠整体 的稳定。
问题1：
课本13页，图1-19，运动 员从单杠前侧向后侧运动，起削 弱、平衡作用的是拉杆5 还是拉
思考2：分析立柱是如何受力？
立柱受压力时，荷载施加与立柱向下的力， 立柱的基础会产生反作用力，他们大小相等， 方向相反
当风载作用于立柱时，将于风的方向有关， 风载生成的作用力将沿立柱轴线和垂直轴线 两个方向分解，垂直轴线的力对立柱根部产 生弯矩
2、梁的受力情况
梁的上部，受压力，材料被挤压；下部，受 张力，材料被拉伸。
单杠结构分析
单杠的结构：杠体，立柱 拉杆 杠体的受力与变形 立柱、拉杆的受力与变形
棚室屋架结构分析
棚室荷载与立柱受力 梁的受力 拱结构的应用
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