结构的形状

三角形是框架结构中最基本的形状之一，它结实、稳定，所有材料最少。在长方形或六边形的框架中间，加上支撑构件，构成三角形，就可以大大增加它的牢固程度。

钻石有令人难以置信的强度，就是因为它的分子结构为四面体，每个四面体都有四个角、四个面和六条边，每一个面都是三角形。

回忆我们曾经见过的各种梁或各种框架，它们的构件的横截面形状各种各样，有工字形、十字形、长方形、L形、圆形、U形等。不同横截面形状的构件所能承受力的程度是不一样的。

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恐龙与拱形结构

生活在中生代的巨型爬行动物恐龙，身长约20m，身高4—8m，体重达30—40t。这么一个庞然大物要走动觅食，生存下去，四肢必须承受相当大的负荷。如果恐龙不具备合理的力学结构，偌大的身躯就会被压塌。专家们发现，恐龙巨大的身躯、长颈和粗长尾巴的重心在腰部，整个身体的上部犹如一座拱桥。从力学角度看，它的确是一种承受巨大负荷的理想结构造型，这便是建筑史上的“拱形结构”的历史渊源。

小试验

试验目的：

测试用不截面形状的构件做成的悬梁的强度。

试验准备：

剪贴周长相同、截面分别为三角形、圆形、正方形的花筒各一个，重物若干。

试验过程：

1．分别将不同形状的纸筒的一端固定在桌子上，类似于跳水运动员起跳的跳板，形成悬梁结构。

2．分别在不同形状的纸筒的另一端悬挂相同质量的重物，并依次不断加相同质量的重物，观察结果。

试验总结：

1．哪种截面形状的纸筒可以承受更大的力？在进行试验时应注意什么？

2．哪种截面形状的悬梁所能承受的重力大？为什么？

3．设想用截面为凹槽形状的构件做悬梁，凹槽侧向放置与向上放置所承受的重力是否不同？如果有条件，可以进行试验。