文档介绍：直梁弯曲在工程中的应用
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精选课件
活动
1
：
取两张大小、厚度都相同的长条形硬纸片，如下图
a
、
b
所
示，一张不折叠，一张折叠成槽形，分别支承在两端固定的
物体上，
并在中间处小心地加上荷载，
比较它们的抗弯能力。
活动
1
：
取两张大小、厚度都相同的长条形硬纸片，如下图
a
、
b
所
示，一张不折叠，一张折叠成槽形，分别支承在两端固定的
物体上，
并在中间处小心地加上荷载，
比较它们的抗弯能力。
活动
1
：
取两张大小、厚度都相同的长条形硬纸片，如下图
a
、
b
所
示，一张不折叠，一张折叠成槽形，分别支承在两端固定的
物体上，
并在中间处小心地加上荷载，
比较它们的抗弯能力。
探究问题1：
在实验中，根据梁的变形分析观察，分析梁的强度与梁的截面形状有无关系，什么样的截面抵抗荷载的能力较强？
活动1：
取两张大小、厚度都相同的长条形硬纸片，如下图a、b 所示，一张不折叠，一张折叠成槽形，分别支承在两端固定的物体上，并在中间处小心地加上荷载，比较它们的抗弯能力。
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精选课件
结论：材料和截面积都相同的构件，采用不同的横截面形状，它们的抗弯能力不同；
（工字形截面和空心截面梁的抗弯能力强，因此工字形和空心截面是提高梁抗弯强度的合理截面。）
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探究问题2：
在实验中，根据梁的变形分析观察，分析梁的强度与梁的放置方式有无关系，什么样的放置方式截面抵抗荷载的能力较强？
活动2：
取一根硬纸片，“平放”在两端支承物体上，如图c 所示，在硬纸片中间处用手指给它一个竖直向下的作用力F；用拇指与食指捏住直尺中间处，“立放”在两端支承物体上，并给它一个竖直向下的作用力F，如图d 所示。比较它们的抗弯能力。
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结论：同一根梁的放置方式不同，它们的抗弯能力也不同。
(矩形截面梁“立放”时的抗弯截面系数大于其平放时的抗弯截面系数，所以常见的矩形截面梁通常是截面高度大于截面宽度。)
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精选课件
探究问题3：在实验中，根据梁的变形分析观察，分析同一构件放置方式相同，它们在承受同样大荷载的情况下，梁的强度与荷载布置方式有无关系？如何布置才能有利于提高梁的抗弯强度？
活动3：取两根硬纸片和两支相同的圆笔筒，放置如图e 所示，在硬纸片的中间处用手指给它一个竖直向下的作用力F，观察比较下面一根直尺与图c所示直尺的承受荷载能力和弯曲变形情况。
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l/2
l
A
B
F
F
F/2
F/2
辅梁
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结论:同一构件放置方式相同，改变荷载布置方式，它们在承受同样大荷载的情况下弯曲变形情况也会不同。
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梁的抗弯强度是指梁在荷载作用下产生弯曲变形抵抗破坏的能力。
提高梁弯曲强度的措施
工程中设计梁时，提高梁的抗弯强度，在材料用量一定的情况下可以使梁承受较大荷载；在承受一定荷载的情况下，提高梁的抗弯强度可以节约材料，达到既安全又经济的目标。
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观察与思考
用弹性较好的泡沫塑料做成矩形截面梁，在梁侧面画上若干与梁轴平行的纵向线及垂直于梁轴的横向线，在梁两端作用一对力偶使其产生弯曲变形，观察该梁发生弯曲前后各纵向线的变化情况后，指出梁中何处受拉最大、何处受压最大、何处既不受拉也不受压。
通过观察可以发现，梁中下边缘受拉最大，上边缘受压最大，在梁的中间处既不受拉也不受压，梁的中间层不受力。根据上述分析，合理的梁截面形状，应使梁在截面面积相同（材料用量相同）的情况下，减少在中性轴附近处的材料用量，而把大部分材料布置在距中性轴较远处，以取得较强的抗弯能力。
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