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1、第一章 结构与设计 第一节 初识结构,技术与设计,学习目标,1.知道结构的含义 2.掌握结构的分类,故宫,白金汉宫,克里姆林宫,布达拉宫,长城,卢浮宫,埃菲尔铁塔,赵州桥,看了以上精妙绝伦的建筑，我们不禁为设计师们精彩的设计艺术而感叹！ 大家也注意到这些建筑使用的材料没什么特殊，却千姿百态，风格迥异，它们在设计上有什么不同？ 主要是结构不同。 那么，什么是结构呢？结构与设计具有什么关系呢？,一、结构的涵义 “结构”一词，对同学们来说可能并不陌生。请同学们想一想，在学习其它课程中，有哪些课程提到过“结构”？ 在生物课中提到过：人体的结构；在政治课里有社会结构；在化学和物理中，有物质结构、分子结构
2、、原子结构；在语文课里接触过：文章的结构；在地理课中有地质结构 等,结构是指物体的各组成部分之间的搭配、排列及其相互关系。结构的各组成部分，通常称为构件。 物体的主体框架与构造形式，称为架构。,同样的三根棍，首尾相连，就成了武术器械“三节棍”，如将三根棍的一端连在一起就变成了可用来照相和测量的“三角架”。 从以上事例，我们看到结构是如何的重要，结构决定了物体的性质和形态，结构不合理，就会产生严重的后果。 结构的本质：结构是为了承受力和抵抗变形。,贵州一在建大桥坍塌,河北沧州一大桥坍塌造成3人死亡3人伤,课本结构实例展示,例1,板凳由哪些部分组成？形状有哪些特点？,塔吊为什么有如此大的力气？ 为
3、什么使用钢缆而不是用钢筋？,例2,例3 为什么要用这种材料？ 是否易弯曲？弹性？撤去外力？,提问：板凳、吊绳和蛇皮管灯问什么要制成那样呢？,物体的结构是由物体的功能和需要决定的,总结： 物体的功能和需要结构物体的性质和形态,为了保证结构的正常工作，这些构件必须有对于主要载荷的足够的承载能力。这是结构设计中必须考虑的重要问题。 二 常见结构的类型 1、根据力学的架构与形态的不同，分为： （1）实心结构：这类结构的特征是几何外形简单，通常有杆（柱）、板、体等之分。 特点:能承受较大的压力。 实例：房屋的墙体、水库的大坝、古代的城墙等。,城墙,三峡大坝,金字塔,（2）框架结构：其特征是几何外形较为复
4、杂，能承受垂直和水平荷载，依据功能和使用条件的不同，可以设置成不同框架的组合。框架结构通常由杆件组成，也有用板件组成的。这里的杆或板，可以是实心的，也可以用管材。 特点：制作方便，节省用料。 实例：门、窗、塑料大棚的棚体、自行车车体、输电铁塔、转台等。,框架结构厂房,框架结构,南京长江大桥,简易衣橱,（3）壳体结构 特征：壳体内空，受力合理，形态稳定。壳的几何形状有折线形的、圆弧形的和拱形的等。 实例：储油罐，水壶、水杯、火箭、飞船、装甲车等。,储油罐,水杯,飞船,枭龙战机,宋级常规潜艇,思考： 1、摩托车头盔，常见的都是圆弧形结构，为什么这样做呢？ 当这种头盔受到外力冲击时，外力将由弧面整体分担承受，抵抗变形。如果将头盔做成长方形体或多面形体时，外力将主要由接触点所在的小平面承受，易使壳体变形。 2、联系生活，还有那些圆弧形、多面体形壳体结构的实例？ 自然界中的椰子、桂圆、西瓜、贝类、蛋、龟等，都属于壳体结构。它们以较薄的外壳，获得了较大的承受外力的卓越性能。,思考以下都是什么结构类型？,拱坝,2、从结构的几何形态来分(p10) （1）缆索结构 如：帆船、吊车的吊绳、一些桥梁等。,胜利大桥,帆船,（2）桁架结构 (3)空间桁架结构 (4)球形空间桁架结构,国家体育场“鸟巢”模型图,天坛,埃菲尔铁塔,南京长江大桥,2008主会场国家体育场钢结构主桁架梁,
