通用技术2第一章结构与设计演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,欢迎大家回到课堂,新的学年已经开始！,1,技术与设计,第一章 结构与设计,2,本章第一节：常见结构的认识,广义地说，结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。,世界上任何事物都存在着结构，结构多种多样且决定着事物存在的本质。,盖里椅,3,自然界中的结构,4,自然界中的结构,5,自然界中的结构,6,自然界中的结构,7,自然界中的结构,微生物分子结构图,8,自然界中的结构,DNA,9,自然界中的结构,金刚石,石墨,两个结构的构件相同，但排列方式不同，使性质迥异。,10,由观察推导出观点：,在自然界中，结构是普遍存在的。,11,释迦木塔位于应县城内西北佛宫寺内，俗称应县木塔。建于辽清宁二年（公元1056年），金明昌六年（公元1195年）增修完毕。应县木塔的设计，广泛采用斗拱结构，全塔共用斗拱54种，每个斗拱都有一定的组合形式，设计科学严密，构造完美，巧夺天工，是一座既有民族风格、民族特点，又符合宗教要求的建筑。,应县木塔,巧夺天工,12飞檐,5,层，从楼的纵向看各层排檐与楼名直接有关，形如黄鹤，展翅欲飞。整座楼的雄浑之中又不失精巧，富于变化的韵味和美感。,黄鹤楼,巧夺天工,13,巧夺天工,岳 阳 楼,14,优雅庄重,15,优美舒适,16,简单实用,17,本章第一节：常见结构的认识,广义地说，结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。,在这一章中，我们所说的,结构，是指可以承受一定应力的架构形态,，它可以抵抗能引起形状和大小改变的,力,。,盖里椅,任何结构都是由许多部件和零件所组成的，在工程中称这些部件或零件为,构件,。,18,19,思考：物品可能会承受那些力？,20,结构与力：,拉 力,压 力,扭转力,弯曲力,剪切力在外力的作用下，结构会发生几何形状的改变，在工程上称之为,形变,。,21,结构与力：,五种基本的力,拉 力,物体所承受的拉拽力,起吊重物的钢索、拔河时的绳子,压 力,挤压物体的力,千斤顶的活塞、桥墩,扭转力,反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力,汽车的方向盘和传动轴、拧干中的衣服,弯曲力,作用于物体,使它产生弯曲的力,起重机的大梁、钓鱼竿、单杠的横杠,剪切力,两个距离很近,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力,铆钉、机械中常用的连接件,思考一下，你周边的生活物品都承受那些力？,22,不同结构的物品，受力情况是不同的。,思考：物品都有那些种结构？,23,结构的分类:,根据物体的结构形态在受力时承受和传递的方式的差别，一般可将结构分成三种类型：,实体结构,框架结构,壳形结构,24,结构的分类,依据生活经验判断，下面的事物属于什么结构类型？,实体结构,框架结构,壳形结构,25,实体结构：结构体本身是实心。,外力分布在整个体积中,26,支撑空间而不充满空间。,27,外力作用在结构体的表面上。,28,组合结构类型：,埃菲尔铁塔底座的实体结构,埃菲尔铁塔上部的框架结构,29,组合结构类型：,汽车车体是框架结构与壳体结构的结合。,30,思考一下,结构的类型,物体结构,实体结构,框架结构,壳体结构,组合结构,受力特点,栅栏,圆形陶瓷装饰品,冰山,高层建筑的穹顶,钢化玻璃锅盖竹排,汽车外壳,人的头盖骨,古罗马斗兽场,支撑空间却不充满,空间,结构体的表面,外力分布在整个,体积中,结构体的表面,结构体的表面,支撑空间却不充,满空间,结构体的表面,结构体的表面,支撑部分空间，,分布在部分体积中,31,思考一下,练习：当出现交通事故时，摩托车手的头盔是如何避免外力对头骨的撞击的？,当摩托车手头盔的某一部位受到一个大的撞击力时，由于头盔的壳体结构，使得所受力迅速分布到其表面，形成整个头盔表面均匀受力，而不是某一点受很大的力,32,本章第二节：探究结构,想想看，下面的结构稳固吗？,哪个更危险？,安全,危险！,33,本章第二节：探究结构,一、结构的稳定性：,结构在荷载的作用下维持原有的平衡形式的能力，就叫做结构的稳定性。,34,结构的稳定性与哪些因素有关呢？,35,思考1：,如下两图为同一个拍摄支架，分析哪种结构更稳定？为什么？,36,影响结构稳定性的主要因素一：,结论1：,结构重心位置的影响。,（重心低，结构稳定性更好）,37,思考2：,有如下两个纸杯平放在桌上，分析哪个纸杯更稳定？为什么？,38,结构底座的影响。,（与地面接触所形成的支撑面越大，结构的稳定性越好）,影响结构稳定性的主要因素二：,结论：,39,思考：,有如下三个支架，分析哪种结构更稳定？为什么？,图,图,图,40,影响结构稳定性的主要因素三,结构的形状的影响。（相同的构件，相对位置不同，结构的稳定性不同）,图,图,图,结论3：,41,影响结构稳定性,的三大因素,1、结构的重心位置,2、结构与地面接触形成的支承面的大小,3、结构的形状,小 结,4、其他因素,42,思考一下,跨栏为什么设计成L型？,既有一定的稳定性，又可以,向一侧倾倒，以保护运动员。,43,思考一下,跨栏为什么设计成L型？,既有一定的稳定性，又可以向一侧倾倒，以保护运动员。,2012,44,桁架,十字钢梁,hng,建筑中三角形的稳定性的应用,45,本章第二节：探究结构,二、结构的强度,结构具有的抵抗被外力破坏的能力，这种能力就称作,强度,。,结构的强度是通过构件和材料来体现的。,结构构件在外力作用，内部各质点之间的相互作用力会发生改变。这种作用力的改变称作,内力,。,46,分析一：建筑的支柱承受的压力,支,柱,顶 梁,构件单位截面面积所受的内力称为,构件的,应力,。,应力与内力、横截面积之间的定量关系：,=N/A,应力=内力/横截面积,生活经验：支柱越粗，支撑力越强！,增加横截面积,47,扭绞的粗绳、钢缆、钢索，其实都是利用增加结构的横截面积，减少所受的应力，来增强结构的强度。,应用,48,茅草房,土坯房,钢筋水泥建筑,分析二：哪种更结实？,材料影响着结构的强度。,49,二、结构的强度,另外，材料本身的形状、材料的横截面的形状也极大的影响着结构的强度。,50,二、结构的强度,另外，材料本身的形状、材料的横截面的形状也极大的影响着结构的强度。,小结：,影响结构强度,的因素,材料,材料的横截面,材料的横截面,的面积,材料的横截面,的形状,其它因素,51,结构设计丰富而有趣：,选题,创意,设计,选材,结构的功能、稳定、强度、安全、美观、成本、个性、,有规可循,本章第三节：简单结构的设计,52,设计的一般过程包括哪些环节？,明确设计目标及要求,形成初步设计方案,模型制作,检测、优化和改进设计,评价,53,结构设计,功能,成本,强度,稳定性,美观,.,安全,寿命,人的个性化需要,结构设计应考虑的主要因素有哪些？,54,结构设计作品举例：,55,56,57,58,59,60,61,本章第四节：经典结构的欣赏,坐落在,河北省,赵县洨河上。建于,隋代,（公元581618年）大业年间（公元605618年），由著名匠师,李春,设计和建造，距今已有约1400年的历史，是当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩,石拱桥,。1961年被国务院列为第一批,全国重点文物保护单位,。因赵州桥是重点文物，通车易造成损坏，所以不允许车辆通行。,62,赏析结构设计作品,可从,技术,文化,两个角度进行。,经典结构的欣赏,63,技术的角度主要有,:,结构的使用功能的实现；,结构的稳固耐用；,结构造型设计的创意和表现力；,材料使用的合理性；,工艺制造的精湛程度等。,经典结构的欣赏,64,文化的角度主要有：,结构的文化寓意与传达,公众认可的美学原则,反映的时代、民族、习俗方面的特征,结构的个性特征等,经典结构的欣赏,65,上海世博园中国馆,经典结构的欣赏,66,上海世博园中国馆,展馆外观,中国馆,，共分为国家馆和地区馆两部分，国家馆主体造型雄浑有力，犹如华冠高耸，天下粮仓；地区馆平台基座汇聚人流，寓意社泽神州，富庶四方。国家馆和地区馆的整体布局，隐喻天地交泰、万物咸亨。中国馆以大红色为主要元素，充分体现了中国自古以来以红色为主题的理念，更能体现出喜庆的气氛，让游客叹为观止。,设计理念,东方之冠、鼎盛中华、天下粮仓、富庶百姓。表达了中国文化的精神与气质。,主体构思,中国馆,建筑外观以“东方之冠”的构思主题，表达了中国文化的精神与气质。,67,百度百科节选,中国2010年上海世博会中国国家馆,在21世纪的今天，环境和能源问题是城市化进程中的现实问题，中国馆的建造处处透露出环保和节能的信息。外墙材料使用无放射、无污染的绿色产品；所有管线和地铁通风口都巧妙地隐藏在建筑体内；国家馆顶层景观台使用最先进的太阳能板，储藏阳光并转化为电能，可实现中国馆照明全部自给；同时还有雨水收集处理系统，雨水通过净化后用于冲洗卫生间和车辆；地区馆表皮还设计有气候缓冲带，屋顶运用生态农业景观技术，土层覆盖达1.5米，可实现有效隔热，节省能源在10%以上；在地区馆南侧大台阶水景观和南面的园林设计中，引入了小规模人工湿地技术，在不需要大量用地的前提下，为城市局部提供生态化的景观。,68,课后作业,1、观察学校的篮球架，并思考，篮球架要有较高的稳定性，可采取哪些措施？,2、分组设计制作个性化相框。,69,