4.6 直梁弯曲在工程中的应用（教案）高教版（第三版）

《土木工程力学基础》（高教版） 《直梁弯曲在工程中的应用》教学设计 课题 4.6 直梁弯曲在工程中的应用 教学时间 2课时 教学目标 知识与技能 1、能运用直梁弯曲知识，对工程案例进行定性分析，初步解决工程中的实际问题，培养岗位综合职业能力； 2、知道提高梁的抗弯刚度的措施； * 3、了解动荷载作用对直梁弯曲的影响。 过程与方法 1、通过对教材或实际工程中案例的分析，体验由于直梁的抗弯强度不足而造成的破坏带来的严重后果； 2、探究直梁弯曲由于强度不足而引起的破坏的原因。 情感、态度、价值观 通过对直梁由于强度不足而引起破坏带来的严重后果，增强学生的安全生产意识，科学严谨、仔细的工作态度。 教学重点 直梁弯曲破坏的定性分析。 教学难点 1、引起直梁破坏的原因分析； 2、动荷载作用对直梁弯曲的影响。 教学内容及其过程 学生活动 教师导学 一、引入 1、提出问题：前面我们讲了工程中三种常见的简单梁，它们会因刚度不足而影响使用，它们各自由于强度不足而产生破坏有什么特点呢？会带来什么样的后果呢？首先请同学们看教材P96-97的两个案例，然后找出破坏的原因或用两台起重机起吊的原因。 2、如图一至五，用硬纸板以不同形式和黑板擦作用在一起，用一支铅笔给纸板施加作用力。观察纸板的变形大小，变形大小又与哪些因素有关呢？ 图一 图二 图三 图四 图五 二、导学提纲 1、弯矩图在工程中的应用 （1）工程实例一中，图a简支梁的钢筋为什么要配在梁的下部，而图b的钢筋则配在上部？ 原因 。配筋分别应依据哪个弯矩值? 。 （2）引起雨蓬破破坏的原因除了书上的两以外，还有没有其它原因，请作分析。 （3）工程实例2中，为什么要用两台起重机起吊，用一台吊的不利原因是 。两台起吊时的吊点大致应在什么位置最好。起吊点靠中了有什么不利？为什么？ 。 2、提高梁抗弯强度的措施。 （1）上述实验一到五中，根据梁的变形观察，分析梁的强度与梁的截面形有没有关系，什么样的截面抵抗荷载的能力较强？ （2）提高梁的抗弯刚度的措施有 、 、 。 （3）一般梁的截面高度大于宽度的原因是 。 （4）因距中性轴越远处正应力越大，为充分发挥材料的作用，应尽量将材料布置在距中性较 处。在面积相等的情况下，只从受力角度分析，工字形比矩形更 。 3、动荷载作用对受弯构件的影响 （1）动荷载的作用会使构件受到 作用，增大构件的 。 三、教师精讲 1、钢筋混凝土构件的钢筋配置应注意问题： 2、起吊构件的注意事项： 3、提高梁的抗弯强度的措施： 四、练一练 4-7 为什么单杠的危险截面在中间，而跳水池中的跳水板的危险截面在根部？ 4-8 如图所示，把两根截面尺寸均为a×2a 的矩形截面预制钢筋混凝土小梁组合成一根使用，上下叠放还是侧立并放更合理些？ 4-9 为什么钢梁常做成工字形截面，而铸铁梁常做成倒T 形截面？为什么桥梁多采用T 形或箱形截面？ 4-10 在工程施工中，工人从作业面上下来时，要在由脚手架搭设的通道上行走，不能 从高处往下跳，而打桩时要求重锤从一定高度落下，为什么？试用力学知识加以说明。 五、探究与感悟 1、探究：外伸梁的钢筋应怎样配置才合理？吊车梁有时做成鱼腹式的形状，为什么？ 2、感悟：通过对各种事故的分析，认识由于工作不仔细或不懂力学知识带来的严重后果。 六、课外布置作业 4-11 标准双杠如图所示，试运用力学知识回答下列问题： （1） 两根竖直立柱支撑为什么不放在双杆的两端而要内移？ （2） 一个重量为W 的运动员在双杠上什么位置时，双杠将产生最大正弯矩和最大负弯矩？ （3） 最大正弯矩和最大负弯矩发生在什么位置？其值大小各为多少？ （4） 双杠为什么要用具有较好弹性的材料制成？ 4-12 如图所示，为什么将较重的货物置于有多个轮子的大型平板车上，能安全通过承载力较小的桥梁？ 让一位同学上来辅助教师作图一至五的实验。其它同学通过观察纸板的变形情况来回答问题。 1、自主学习 自学教材、自主完成导学提纲，记录疑点或无法解决的问题，为交流作准备。 2、组内交流 在小组长的组织下，有序开展交流与探讨