通用技術(shù)2第一章結(jié)構(gòu)與設(shè)計.ppt

歡迎大家回到課堂,新的學(xué)年已經(jīng)開始！,技術(shù)與設(shè)計,第一章 結(jié)構(gòu)與設(shè)計,本章第一節(jié)：常見結(jié)構(gòu)的認識,廣義地說，結(jié)構(gòu)是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。 世界上任何事物都存在著結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)多種多樣且決定著事物存在的本質(zhì)。,蓋里椅,自然界中的結(jié)構(gòu),自然界中的結(jié)構(gòu),自然界中的結(jié)構(gòu),自然界中的結(jié)構(gòu),自然界中的結(jié)構(gòu),微生物分子結(jié)構(gòu)圖,自然界中的結(jié)構(gòu),DNA,自然界中的結(jié)構(gòu),金剛石,石墨,兩個結(jié)構(gòu)的構(gòu)件相同，但排列方式不同，使性質(zhì)迥異。,由觀察推導(dǎo)出觀點：,在自然界中，結(jié)構(gòu)是普遍存在的。,巧奪天工,巧奪天工,巧奪天工,岳 陽 樓,優(yōu)雅莊重,優(yōu)美舒適,簡單實用,本章第一節(jié)：常見結(jié)構(gòu)的認識,廣義地說，結(jié)構(gòu)是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。 在這一章中，我們所說的結(jié)構(gòu)，是指可以承受一定應(yīng)力的架構(gòu)形態(tài)，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。,蓋里椅,任何結(jié)構(gòu)都是由許多部件和零件所組成的，在工程中稱這些部件或零件為構(gòu)件。,思考：物品可能會承受那些力？,結(jié)構(gòu)與力：,拉 力,壓 力,扭轉(zhuǎn)力,彎曲力,剪切力,在外力的作用下，結(jié)構(gòu)會發(fā)生幾何形狀的改變，在工程上稱之為形變。,結(jié)構(gòu)與力：,思考一下，你周邊的生活物品都承受那些力？,不同結(jié)構(gòu)的物品，受力情況是不同的。,思考：物品都有那些種結(jié)構(gòu)？,結(jié)構(gòu)的分類:,根據(jù)物體的結(jié)構(gòu)形態(tài)在受力時承受和傳遞的方式的差別，一般可將結(jié)構(gòu)分成三種類型： 實體結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu) 殼形結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)的分類,依據(jù)生活經(jīng)驗判斷，下面的事物屬于什么結(jié)構(gòu)類型？,實體結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu),殼形結(jié)構(gòu),、實體結(jié)構(gòu),實體結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)體本身是實心。,外力分布在整個體積中,、框架結(jié)構(gòu),支撐空間而不充滿空間。,、殼體結(jié)構(gòu),外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上。,組合結(jié)構(gòu)類型：,埃菲爾鐵塔底座的實體結(jié)構(gòu),埃菲爾鐵塔上部的框架結(jié)構(gòu),組合結(jié)構(gòu)類型：,汽車車體是框架結(jié)構(gòu)與殼體結(jié)構(gòu)的結(jié)合。,思考一下,結(jié)構(gòu)的類型,支撐空間卻不充滿 空間,結(jié)構(gòu)體的表面,外力分布在整個 體積中,結(jié)構(gòu)體的表面,結(jié)構(gòu)體的表面,支撐空間卻不充 滿空間,結(jié)構(gòu)體的表面,結(jié)構(gòu)體的表面,支撐部分空間， 分布在部分體積中,思考一下,練習(xí)：當出現(xiàn)交通事故時，摩托車手的頭盔是如何避免外力對頭骨的撞擊的？,當摩托車手頭盔的某一部位受到一個大的撞擊力時，由于頭盔的殼體結(jié)構(gòu)，使得所受力迅速分布到其表面，形成整個頭盔表面均勻受力，而不是某一點受很大的力,本章第二節(jié)：探究結(jié)構(gòu),想想看，下面的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固嗎？,哪個更危險？,安全,危險！,本章第二節(jié)：探究結(jié)構(gòu),一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：,結(jié)構(gòu)在荷載的作用下維持原有的平衡形式的能力，就叫做結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與哪些因素有關(guān)呢？,思考1：如下兩圖為同一個拍攝支架，分析哪種結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定？為什么？,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素一：,結(jié)論1：,結(jié)構(gòu)重心位置的影響。 （重心低，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更好）,思考2： 有如下兩個紙杯平放在桌上，分析哪個紙杯更穩(wěn)定？為什么？,結(jié)構(gòu)底座的影響。 （與地面接觸所形成的支撐面越大，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越好）,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素二：,結(jié)論：,思考： 有如下三個支架，分析哪種結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定？為什么？,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素三,結(jié)構(gòu)的形狀的影響。（相同的構(gòu)件，相對位置不同，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不同）,結(jié)論3：,小 結(jié),4、其他因素,F,G,O,思考一下,跨欄為什么設(shè)計成L型？,既有一定的穩(wěn)定性，又可以 向一側(cè)傾倒，以保護運動員。,思考一下,跨欄為什么設(shè)計成L型？,既有一定的穩(wěn)定性，又可以向一側(cè)傾倒，以保護運動員。,2012,桁架,十字鋼梁,hng,桁,建筑中三角形的穩(wěn)定性的應(yīng)用,本章第二節(jié)：探究結(jié)構(gòu),二、結(jié)構(gòu)的強度,結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力，這種能力就稱作強度。,結(jié)構(gòu)的強度是通過構(gòu)件和材料來體現(xiàn)的。,結(jié)構(gòu)構(gòu)件在外力作用，內(nèi)部各質(zhì)點之間的相互作用力會發(fā)生改變。這種作用力的改變稱作內(nèi)力。,分析一：建筑的支柱承受的壓力,支 柱,頂 梁,構(gòu)件單位截面面積所受的內(nèi)力稱為 構(gòu)件的應(yīng)力。,應(yīng)力與內(nèi)力、橫截面積之間的定量關(guān)系：,應(yīng)力=內(nèi)力/橫截面積,生活經(jīng)驗：支柱越粗，支撐力越強！,增加橫截面積,扭絞的粗繩、鋼纜、鋼索，其實都是利用增加結(jié)構(gòu)的橫截面積，減少所受的應(yīng)力，來增強結(jié)構(gòu)的強度。,應(yīng)用,茅草房,土坯房,鋼筋水泥建筑,分析二：哪種更結(jié)實？,材料影響著結(jié)構(gòu)的強度。,二、結(jié)構(gòu)的強度,另外，材料本身的形狀、材料的橫截面的形狀也極大的影響著結(jié)構(gòu)的強度。,二、結(jié)構(gòu)的強度,另外，材料本身的形狀、材料的橫截面的形狀也極大的影響著結(jié)構(gòu)的強度。,小結(jié)：,影響結(jié)構(gòu)強度 的因素,材料,材料的橫截面,材料的橫截面 的面積,材料的橫截面 的形狀,其它因素,結(jié)構(gòu)設(shè)計豐富而有趣： 選題 創(chuàng)意 設(shè)計 選材 ,結(jié)構(gòu)的功能、穩(wěn)定、強度、安全、美觀、成本、個性、,有規(guī)可循,本章第三節(jié)：簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計,設(shè)計的一般過程包括哪些環(huán)節(jié)？,明確設(shè)計目標及要求 形成初步設(shè)計方案 模型制作 檢測、優(yōu)化和改進設(shè)計 評價,結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素有哪些？,結(jié)構(gòu)設(shè)計作品舉例：,本章第四節(jié)：經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞,坐落在河北省趙縣洨河上。建于隋代（公元581618年）大業(yè)年間（公元605618年），由著名匠師李春設(shè)計和建造，距今已有約1400年的歷史，是當今世界上現(xiàn)存最早、保存最完善的古代敞肩石拱橋。1961年被國務(wù)院列為第一批全國重點文物保護單位。因趙州橋是重點文物，通車易造成損壞，所以不允許車輛通行。,賞析結(jié)構(gòu)設(shè)計作品 , 可從 技術(shù) 文化 兩個角度進行。,經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞,技術(shù)的角度主要有: 結(jié)構(gòu)的使用功能的實現(xiàn)； 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固耐用； 結(jié)構(gòu)造型設(shè)計的創(chuàng)意和表現(xiàn)力； 材料使用的合理性； 工藝制造的精湛程度等。,經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞,文化的角度主要有： 結(jié)構(gòu)的文化寓意與傳達 公眾認可的美學(xué)原則 反映的時代、民族、習(xí)俗方面的特征 結(jié)構(gòu)的個性特征等,經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞,上海世博園中國館,經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞,上海世博園中國館,展館外觀 中國館，共分為國家館和地區(qū)館兩部分，國家館主體造型雄渾有力，猶如華冠高聳，天下糧倉；地區(qū)館平臺基座匯聚人流，寓意社澤神州，富庶四方。國家館和地區(qū)館的整體布局，隱喻天地交泰、萬物咸亨。中國館以大紅色為主要元素，充分體現(xiàn)了中國自古以來以紅色為主題的理念，更能體現(xiàn)出喜慶的氣氛，讓游客嘆為觀止。 設(shè)計理念 東方之冠、鼎盛中華、天下糧倉、富庶百姓。表達了中國文化的精神與氣質(zhì)。 主體構(gòu)思 中國館建筑外觀以“東方之冠”的構(gòu)思主題，表達了中國文化的精神與氣質(zhì)。,百度百科節(jié)選 中國2010年上海世博會中國國家館,在21世紀的今天，環(huán)境和能源問題是城市化進程中的現(xiàn)實問題，中國館的建造處處透露出環(huán)保和節(jié)能的信息。外墻材料使用無放射、無污染的綠色產(chǎn)品；所有管線和地鐵通風(fēng)口都巧妙地隱藏在建筑體內(nèi)；國家館頂層景觀臺使用最先進的太陽能板，儲藏陽光并轉(zhuǎn)化為電能，可實現(xiàn)中國館照明全部自給；同時還有雨水收集處理系統(tǒng)，雨水通過凈化后用于沖洗衛(wèi)生間和車輛；地區(qū)館表皮還設(shè)計有氣候緩沖帶，屋頂運用生態(tài)農(nóng)業(yè)景觀