内容正文:
null第3节 结构的设计
授课者:XXX
1
学习目标
1.了解结构设计应考虑的主要因素。
2.掌握结构设计的一般步骤。
3.结合生活中的实际需求进行简单的结构设计,学会绘制设计图样,做出模型或原型。
课堂导入
观看视频,结合视频中呈现的场景说一说设计凳子时应考虑哪些因素。
安全因素、稳定、牢固;形状选择、构件连接、支架支撑形式选择 、尺寸高度
结构设计应考虑的主要因素
01
结构设计应考虑的主要因素
结构设计
安全性
强度
稳定性
成本
......
适用性
耐久性
案例:办公椅的质量调查
“安全”一票否决权
不同的结构设计,应考虑的因素各有侧重, 但无论在哪一类用途的结构设计中,安全都是至关重要的因素。
结构的设计案例
02
人字梯模型结构设计实践
发现问题:如何让人字梯更稳固一些?
人字梯模型结构设计实践
结构设计属于“设计”的一种类型,它必须遵循设计的一般方法和过程。
回顾:设计的一般过程
发现与明确问题
制订设计方案
模型或原型制造
优化和
改进
人字梯模型结构设计实践
1.明确设计目标及要求
①结构体系合理,造型美观,表现出足够的科学性和新颖性。
② 人字梯模型的结构高度≥20cm,踏板≥5个,踏板宽度≥4 cm。
在模型顶部放置质量≥5 kg的重物,模型在 15 s时间内不会出现构件撕裂、断裂、脱胶和垮塌现象。
③在满足目标及要求的前提下, 的比值越大越好,模型自重≤20 kg。
④模型材料:纸板、轻木或桐木。黏合剂:白胶、502胶或热熔胶。
人字梯模型结构设计实践
2.形成初步设计方案
(1)设计分析
在进行人字梯的结构设计时,要考虑:
人字梯的基本功能;
人字梯的承重能力;
材料易取和易加工;
造型有新颖性和创新性;
......
人字梯模型结构设计实践
2.形成初步设计方案
(2)人字梯的结构分析
梯子主体:框架结构,三角形形状
踏步设计:踏板的间距、宽度适宜
支撑设计:梯子底部增加支撑
防滑设计:选用防滑材料
人字梯模型结构设计实践
2.形成初步设计方案
(2)人字梯的结构分析
⑤梯梁的截面形状选择
圆形
矩形
不同截面形状的构件所能承受的力各不相同,需进行受力分析,小组讨论确定方案
人字梯模型结构设计实践
2.形成初步设计方案
(3)绘制草图
图片来源于网络,仅供参考
人字梯模型结构设计实践
2.形成初步设计方案
(4)完成设计方案
用文字、图表呈现
人字梯模型结构设计实践
3.制作模型
①材料准备
纸板
木板
人字梯模型结构设计实践
3.制作模型
①材料准备
502胶
热熔胶
白胶
人字梯模型结构设计实践
3.模型制作
②根据设计方案制作加工所需的构件
③将构件合成人字梯模型
人字梯模型结构设计实践
4.检测、优化和改进设计
(1)试验检测
设计人字梯模型设计和制作的评定标准,以便按同一标准对人字梯模型进行评定。
人字梯模型结构设计实践
4.检测、优化和改进设计
(2)优化和改进设计
改进方法:
针对检测出现的问题进行改进;
尝试一些新的创意,优化和完善结构设计;
对外观设计进行改进。
基于检测和评定的结果,应对设计方案进行改进。
人字梯模型结构设计实践
4.检测、优化和改进设计
(3)比较各组的人字梯模型,列出它们各自的优点和缺点,填写人字梯模型优缺点评价表。
基于检测和评定的结果,应对设计方案进行改进。
实践任务:桥梁模型的设计与制作
请根据所学的方法,完成桥梁的模型设计和制作。
课堂小结:
结构的设计
结构设计应考虑的因素
结构的设计实例
发现与明确问题
形成初步设计方案
模型制作
检测、优化和改进设计
练习提升
1.(多选)如图所示,桁架结构中的桁架指的是桁架梁,是格构化的一种梁式结构,梁类结构常用于大跨度的厂房、展览馆,体育馆和桥梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋盖结构,桁架通常也被称作屋架。展览馆屋架的结构设计应考虑的主要因素有( )
A.稳定性
B.功能
C.强度
D.使用寿命
ABCD
练习提升
2.如图所示,a所示是一款木质榫卯结构的板凳,图b是凳面和凳腿结构。如果需要进一步增加板凳的强度,下列措施合理的是( )
A.减少凳面厚度
B.改变凳腿倾斜角度,扩大支撑面
C.提高凳腿高度
D.采用高强度的木材
D
练习提升
3.如图所示,为解决好学生午休问题,学校购置了一批“秒变”躺椅的课桌椅,观察并分析该产品。为方便维修,扶杆和凳架之间的连接宜采用( )
A.铆接
B.焊接
C.螺栓连接
D.钉接
C
EVCapture4.1.9软件录制
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本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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