第二单元 形状与结构
1、很多的房屋和桥梁都是依靠直立的材料(柱子)和横放的材料(横梁)支撑住的。它们受压时,横梁比柱子容易弯曲和断裂,所以,如何增强横梁抗弯曲能力是建筑上很重要的问题。
2、增加横梁的宽度可以增加抗弯曲能力;增加横梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。要增加抗弯曲能力,增加厚度比增加宽度更有效。平放的横梁比立放的横梁抗弯曲能力弱。
3、要提高纸的抗弯曲能力,可以改变它的宽度,也可以改变它的厚度,还可以改变它的形状。
4、改变薄板形材料的形状,实际上都是减少了材料的宽度而增加了材料的厚度。虽然减少材料的宽度降低了一些抗弯曲能力,但增加了厚度,就大大增强了材料的抗弯曲能力。
5、拱形受到压力时,能把压力向下和向外传递给相邻的部分,拱形各部分相互挤压,结合得更加紧密。拱形受到压力时会产生一个向外推的力,能抵住这个力,拱就能承载很大的重量。
6、圆顶形可以看成拱形的组合,它具有拱形承载压力大的优点,而且不产生向外推的力。
球形在各个方向上都是拱形,这使得它比任何形状都坚固。
7、生物体中的拱形:人的头骨(近似球形)、拱形的肋骨、贝壳、乌龟的壳、鸡蛋、接近圆形的水果。
8、像铁塔这种骨架式的构造叫做框架结构。
9、三角形框架具有稳定性,利用三角形框架可以加固框架结构。
10、上小下大、上轻下重的物体稳定性好。
11、框架结构铁塔的特点:上小下大、上轻下重、空气阻力小。这些特点使铁塔这种结构不容易倒。
12、桥面在拱下方的拱桥,桥板可以拉住拱足,抵消拱向外的推力。桥面被水平方向的力拉紧,还增加了桥面的抗弯曲能力。
13、大跨度的钢索桥,它的桥塔往往都修得比较高。桥塔越高,钢索桥的钢缆受到的拉力就越(小)。