3.5直桿軸向拉、壓的變形

1、《土木工程力學基礎》（高教版）《直桿軸向拉、壓的變形，工程中的應用》教學設計課題3.5直桿軸向拉、壓的變形3.6直桿軸向拉、壓在工程中的應用教學時間2課時知識與技能1、認識彈性變形、塑性變形、縱向變形、橫向變形、線彈性變形、塑性變形、縱向變形、橫向變形、線應變等應變等概念；2、了解斜拉橋、桁架、應力集中現(xiàn)象等工程應用；3、掌握胡克定律，計算軸向拉、壓桿的變形。過程與方法1、通過例題的講解，明確解題步驟、思路；2、工程實例增加感性認識。教

2、學目標情感、態(tài)度、價值觀1、通過例題的講解，培養(yǎng)舉一反三，解決工程問題能力；2、工程事故的講解，增強建筑施工安全意識。教學重點胡克定律；軸向拉、壓桿的變形計算。教學難點1、胡克定律計算式中各符合含義；2、計算變形時的單位的換算。教學內(nèi)容及其過程學生活動教師導學一、復習引入從力學角度來講，如何保證建筑物的安全？答：結構或構件要有足夠的承載力，即足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。二、導學提綱3.5直桿軸向拉、壓的變形1.彈性變形是指彈性變形是指桿件

3、在外力作用下發(fā)生變形，隨著外力取消即隨之消失的變形。2.塑性變形是指塑性變形是指當外力取消時不消失或不完全消失而殘留下來的變形。3.用手拉一根彈簧，當拉力不大就放松，彈簧可以恢復原狀，表現(xiàn)為彈性變形性質(zhì)；當拉力很大再放松時，彈簧被拉長了，說明彈簧有一部分變形不能消失而殘留下來，這部殘留的變形就是塑性變形。4.工程中構件所受的力通常限定在彈性變形范圍內(nèi)。5.在軸向拉力作用下，桿件沿軸線方向將伸長，其橫向尺寸將減小。6縱向變形是指縱向變形是

4、指桿件沿軸線方向的變形；橫向變形是橫向變形是指垂直于軸線方向的變形。7.單位長度的變形稱為線應變線應變。8.土木工程中，通常按應變的大小把材料分為兩類：ε≥5%的材料稱為塑性材料，例如低碳鋼、鋁、銅等；ε5%的材料稱為脆性材料，例如鑄鐵、石料、混凝土及普通玻璃等。9胡克定律表明在彈性受力彈性受力范圍內(nèi)，桿件縱向變形與范圍內(nèi)，桿件縱向變形與軸力及桿長成軸力及桿長成正比正比，與橫截面積成，與橫截面積成反比反比。乘積EA稱為桿件讓同學來回顧前

5、面所學知識。1、自主學習自學教材、自主完成導學提綱，記錄疑點或無法解決的問題，為交流作準備。2、組內(nèi)交流在小組長的組織下，有序開展交流與探討，共隨時注意前后知識的貫通，通過引導學生回答問題，并歸納、總結，引入課題。1、布置前置作業(yè)課前精心預設前置作業(yè)，（由導學提綱、練一練）組織《土木工程力學基礎》（高教版）范圍內(nèi)），縱向變形與軸力FN、桿長及橫截面積A之l?l間存在著如下的比例關系：AlFlN??引入比例系數(shù)E，得到：EAlFlN＝?—

6、—胡克定律的另一種表達方式。??E＝例題：如圖所示，直徑為d=10cm的圓形木柱，承受軸向壓力，已知F1=20kN，F(xiàn)2=30kN，l=2m。木材的彈性模量E=10GPa，試計算木柱的總變形。解：木柱的受力情況決定了各段的軸力不同，因此應分別計算AB和BC段的變形，再疊加。（1）求軸力（壓）kNF20F1NAB????（壓）kNFF50F21NBC?????（2）計算變形2225.784104cmdA??????2333105.7810

7、101021020??????????EAlFlABNABABmm51.0??mmEAlFlBCNBCBC91.1105.78101010310502333????????????（壓縮）mmlllBCAB42.2)91.1(51.0???????????3.6直桿軸向拉、壓在工程中的應用四、練一練冷拉長為15m的HRB400鋼筋，當控制應力σ＝480MPa時，問鋼筋可伸長多少？（已知E=200GPa）五、工程實例1.圖示的斜拉橋是荊州