1.3结构设计课件-2025-2026学年粤科版高中通用技术必修二

——第一章 结构及其设计 第三节 结构设计 设计一般过程 一、结构设计 结构设计的要求 结构设计不但要考虑它的功能要求，还必须考虑它的受力情况、稳定性、强度、连接方式和材料选择等。 还要从实用、安全、经济、美观和人性化等角度综合考虑，并且绘制设计图样等。 结构设计属于设计的一种类型，它必须遵循一般的设计方法和过程。 销售额 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 8.2 3.2 1.4 1.2 一、设计的一般过程 发现与明确问题 制作模型或原型 制定设计方案 结构设计属于设计的一种类型，它必须遵循一般的设计方法和过程。 交流与评价 检测、优化 和改进设计 二、设计题的思路 （一）设计要求 1.有整体的展示。 2.适当的细节展示。 3.连接件可调：高度可调、角度可调、宽度可调、可折叠、可拆卸等。 （二）命题思路： 支撑件或连接件：基本模型加限位思想。如：腰形孔、挡板定型等。 二、设计题的思路 （三）设计思想 1.包围思想 二、设计题的思路 （三）设计思想 2.可调思想 (1)用元宝螺母调节：元宝螺母配合螺检，直接用“手”可柠，易调节、方便固定。 (2)用圆头螺栓调节：配合“手”使用，无螺母，“套管模型”,方便调节。 (3)用螺栓螺母调节：配合“扳手”使用，方便拆装，紧国时强度较大。松螺栓可构成铰接，实现转动，方便拆装，连接牢固。 二、设计题的思路 （三）设计思想 3.焊接思想 金工强制连接，强度大，不可拆卸，组合灵活，有扁钢+扁钢、扁钢+圆管、方管+方管等。 二、设计题的思路 （三）设计思想 4.弯折思想 二、设计题的思路 （四）基本模型 1.转动模型 二、设计题的思路 （四）基本模型 1.转动模型 二、设计题的思路 （四）基本模型 2.滑动模型 二、设计题的思路 （四）基本模型 3.拆装模型 （三）桥梁的主要结构类型——梁架桥 桥墩 梁架 桥面 梁架桥 梁桥(Beam Bridge)：是以横向的主梁作为主要承重构件的桥梁。 梁桥一般建在跨度很大，水域较浅处，由主梁和桥墩组成，物体重量从主梁传向桥墩。 主梁分类 优点 适用于 实腹梁桥（实体腹壁） 构造简单，制造、架设和维护均较为方便 中、小 跨度桥梁 桁架梁桥 （杆件） 材料能充分利用，自重较轻，跨越能力大 大跨度 桥梁 主梁 桥墩 世界跨径较大的梁式桥 世界跨径第一的梁式桥 ——2006年重庆石板坡长江大桥 主跨330米，全长1104米 1998年挪威建成的主跨为301米的Stolmasundat悬臂梁桥 1979年美国建成的Manchac Swamp桥 为最长的跨海梁桥 （三）桥梁的主要结构类型——悬索桥 塔架 悬索 吊缆 桥面 悬索桥 悬索桥(Suspension Bridge)，又名吊桥：指的是以承受拉力的悬索作为主要承重构件的桥梁。 索塔 悬索 桥面 吊杆 锚锭 2018年建设的重庆鹅公岩大桥，超越日本明石海峡桥，成为世界上主跨跨度最大的自锚式悬索桥，主跨为600米。 悬索桥的主要缺点：刚度小，在荷载的作用下容易产生较大的挠度和震动。 岸墩 桥面 拱架 立柱 拱架桥 （三）桥梁的主要结构类型——拱架桥 拱桥(arch bridge)：指的是在竖直平面内以拱作为主要承重构件的桥梁。 用纸板和书模拟拱桥受力 拱助 支座 （三）桥梁的主要结构类型——拱架桥 2009年建成的主跨为552米的重庆朝天门大桥是目前世界上主跨最大的拱桥。大桥分上下两层，上层为双向六车道，下层是双向地铁轨道。 2003年建于上海卢浦大桥主跨550米。 建于1977年的美国新河峡谷大桥 主跨518米，是一座铁质拱桥。 （三）桥梁的主要结构类型——钢索斜拉桥 塔架 钢索 桥面 桥墩 钢索斜拉桥 斜拉桥（Cable-Stayed Bridge）是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。 斜拉桥的斜拉索主要有两种方式： 中国2008年建成的苏通大桥主跨1088米 斜拉索 桥塔 主梁 俄罗斯岛桥主跨径1104米 是世界上跨径最大的斜拉桥 其他类型的桥梁 悬索拱桥 巫山长江大桥 无背索斜拉桥 西班牙阿拉米落大桥 拱形桁架桥 桥梁代表 拱架桥代表 赵州桥 梁架桥代表 武汉长江大桥 桥梁代表 钢索斜拉桥 珠港澳跨海大桥 悬梁桥代表 福斯湾大桥 桥梁代表 悬索桥代表 多瑙河链桥 弓形拱桥代表 高明桥 课堂练习 1、我国塔式建筑的结构一般都是由上到下越来越大，这主要是考虑它的（ ）。 A．稳定性 B．强度 C．美观性 D．经济性 A 课堂练习 2、如图所示是一款折叠式人字梯，从图中可以看到它的连接片、连接支撑脚和梯架。请分析人字梯的整体结构，回答以下问题。 ② (1)为了使支撑脚与梯架折叠方便，叉开后连接可靠，图中三个连接片可行的是                。(选择 一个， 将序号填写在“        ”处) (2)加工连接片上的腰形槽，需要用到的设备和工具是                          。(从“①线锯；②样 冲；③划针；④锉刀；⑤台钻；⑥板牙”中选择四种工具，将序号填写在“.        ”处) (3)若要检验该人字梯是否牢固，合理的试验方案是          (在①②③④中选择一个，将序号填写 在“           ”处) ①在梯子最下面一层脚踏板上放置与成人相当的重物，观察梯子是否损坏 ②在梯子最上面一层脚踏板上放置与成人相当的重物，观察梯子是否损坏 ③同时在梯子各层脚踏板上放置与成人相当的重物，观察梯子是否损坏 ④在梯子最下面一层脚踏板上放置与成人相当的重物，然后将重物逐层向上移动，观察梯子是否损坏 ②③④⑤ ④ ——第一章 结构及其设计 第四节 典型结构的欣赏 典型结构的欣赏 （1）技术的角度主要有：结构功能、稳固耐用、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。 （2）文化的角度主要有：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。 典型结构的欣赏 课堂练习 1、我国塔式建筑的结构一般都是由上到下越来越大，这主要是考虑它的（ ）。 A．稳定性 B．强度 C．美观性 D．经济性 A 2、古今中外许多能工巧匠把结构的功能与形式恰当地结合起来，形成了经典的结构作品。从历史、文化角度欣赏经典结构时，更多侧重于（ ） A.结构所反映的时代、民族方面的特征 B.结构功能的实现 C.结构材料的选择 D.结构造型设计的创意和表现力 A 2赏析结构设计作品，可以从历史、文化与技术两个角度进行。结构功能、结构材料和结构造型设计都属于技术角度。 课堂练习 3、古建筑中的飞檐设计有利于( ) A.提高建筑的稳定性 B.提高建筑的强度 C.节省成本 D.扩大采光面、有利于排泄雨水 D 4、斗拱是中国木构架建筑特有的结构构件，由矩形的棋、斜的昂和方形的斗、升等组成，一般位于柱与梁之间，把建筑物的层檐挑出一定距离。不同时代、不同造型的斗拱，成为学者判断建筑时代的重要标志之一。以下说法不合理的是( ) A.通常的斗拱结构构造精巧，制作工艺简单 B.它位于柱与梁之间，起着承上启下、传递荷载的作用 C.斗拱的复杂繁华程度体现了封建社会森严的等级制度 D.把建筑物的屋檐挑出一定距离，造形更加优美、壮观 A 3飞檐为中国传统建筑檐部形式之一，多指屋檐特别是屋角的檐部向上翘起，若飞举之势，通过檐部上的这种特殊处理和创造，可以扩大采光面、有利于排泄雨水。 4斗拱的制作工艺简单是不合理的。斗拱的种类繁多,形制复杂,越高贵的建筑斗拱越复杂、繁华。 课堂练习 5、古建筑中的斗拱的作用是为了( ) A.美观 B.个性化 C.承托飞檐 D.承托屋面 C 6、岳阳楼为中国四大名楼之一，亦是江南三大名楼之一。楼平面为矩形，正面三间，周围廊，三层三檐，全楼高达25.35米，平面呈长方形，屋顶为四坡盔顶，屋面上凸下凹，为中国现存最大盔顶建筑，覆黄琉璃瓦，翼角高翘。岳阳楼保存的历代文物，当推诗仙李白对联“水天一色，风月无边”最为著名。以下选项中不是从技术角度考虑的是（ ） A. 岳阳楼通高25.35米 B. 屋顶为四坡盔顶 C. 全楼占地251平方米 D. 保存有诗仙李白的对联“水天一色，风月无边” D 3斗拱是中华古代建筑中特有的形制，是较大建筑物的柱与屋顶之间过渡部份。其功用在于承受支出的屋檐，使檐部挑出更远，以保护墙身和台基。 4A、B、C项都是从技术以及数据的角度评价岳阳楼。D项，岳阳楼保存有诗仙李白的对联“水天一色，风月无边”，这是从文化的角度评价。 课堂练习 7、位于湖北武汉的江南三大名楼”之一的黄鹤楼，其主楼为四边套八边形体、钢筋混凝土框架仿木结构，通高51.4米，飞檐五层，攒尖楼顶，顶覆金色琉璃瓦。其结构复杂，工艺精美，令人惊叹。飞檐使沉重的建筑增添了轻快欲飞的美感，体现了高贵华美的风韵。外观五层，内部实际有九层，隐含九五至尊之意，八方飞檐的鹤翼造型体现了黄鹤楼的独特文化，使中国传统建筑特色与文化意蕴完美结合。可以从那两个角度来欣赏评价经典结构( ) ①技术 ②工艺 ③民俗 ④文化 A.①② B.③④ C.①④ D.②③ C 我们可以从两个角度去欣赏结构：一是从历史、文化的角度，二是从技术的角度。 $