三、影响结构强度的因素

读材料，回答问题

材料1

这是环形花架中间的一段。图1—42中，上、下板之间，是用木料加工制成的花杆支柱。这种花杆形状多变，有赏心悦目之效果。

回答问题

（1）图1—42中的花杆支柱，最薄弱的地方在哪里？为什么？

（2）如果置于上板面的荷载超过杆件的承受能力，杆件会发生什么样的变形？

（3）如果在花杆支柱的垂直方向上加上较大冲击力F，杆件的什么地方易产生变形甚至断裂？

试一试

应力计算

 假设图1—42中花杆支柱最粗处的直径为3cm，最细处的直径为最粗处的一半，外力冲击所产生的内力为30N，试计算支柱上的最大应力为多少？

材料2

将图1—42中的木质杆件换成同样形状、同样尺寸的铁制品，花展架能承受更大的荷载。

回答问题

（4）同形状、同尺寸的花展架，为什么铁质的比木质的更能承载？

（5）改用铁质的会带来什么新的问题？

材料3

桥梁是个大门类的建筑。最简单最原始的桥梁，可能就是独木桥了。赵州桥，是闻名遐迩的世界经典之作。屹立于长江等内河上的现代化大桥，好似一座美丽的彩虹。

回答问题

（6）你能说出几种桥梁的形式吗？

（7）桁架桥的结构有什么特点？

（8）你还见过其他形式的桁架桥结构吗？

（9）桁架桥靠什么提高桥的强度？

阅读材料

图1—43是一座桁架桥的结构示意图。图中，上梁和下梁之间，采用桁架连接。桁架桥的设计，就是把梁上的压力和张力，都传到桁架上，从而增加了梁抗弯曲的能力。

桁架桥是用于建造跨度较大、荷载较大的桥梁。

图1—43桁架桥示意图

图中，空心箭头表示支撑作用于桥的反力

影响结构强度的因素

通过结构典型案例分析和技术试验1与2，可以总结出：结构的强度，一般取决于它对张力和压力两方面的反应能力，具体地说取决于以下因素：

○形状  构成的形状略有改变，强度就会改变。

○材料  不同的材料有承受不同应力极限的能力。形状相同，材料不同，强度就不同。

○材料的连接方式  不同的连接方式，受力传递方式和效果不一样。正确认识这些因素，对于我们正确选择结构和材料是很重要的。