第一章第一节初识结构

1、第二单元第二单元 流程与设计流程与设计第一单元第一单元 结构与设计结构与设计第三单元第三单元 系统与设计系统与设计第四单元第四单元 控制与设计控制与设计第一章第一章 结构与设计结构与设计 第一节第一节 初识结构初识结构赵州桥 故宫 长城v世界上最古老最高大的纯木结构楼阁式建筑，它与法国艾菲尔铁塔、意大利比萨斜塔齐名，被世人称为“世界三大奇塔”。 应县木塔应县木塔埃菲尔铁塔 埃菲尔铁塔埃菲尔铁塔 世界上第一座钢质框架结构的塔。塔的底座宽大，平稳坚实，塔尖高耸入云。v北京央视新大楼，总建筑面积约55万平方米，最高建筑约230米，工程建安总投资约50亿元人民币。 v台北101大楼拿下了“世界高楼”四

2、项指标中的三项世界之最，即“最高建筑物”（508米）、“最高使用楼层”（438米）和“最高屋顶高度”（448米）。印度德里莲花庙的外貌酷似一朵盛开的莲花，故称“莲花庙”。它高34.27米，底坐直径74米，由三层花瓣组成，全部采用白色大理石建造。莲花在印度教和佛教派中被奉为神物，在当代印度人心目中又贵为国花，所以这座庙宇一建成就备受印度人的喜爱。 悉尼歌剧院悉尼歌剧院v看了以上精妙绝伦的建筑，我们不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禁为设计师们精彩的设计艺术而感叹！叹！v大家也注意到这些建筑使用的材料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，风格迥没什么特殊

3、，却千姿百态，风格迥异，它们在设计上有什么不同？异，它们在设计上有什么不同？v主要是结构不同。主要是结构不同。v合理的结构是事物存在的基础合理的结构是事物存在的基础,v卓越的结构是设计者和制造者的卓越的结构是设计者和制造者的重要追求重要追求.一、结构无处不在一、结构无处不在蜂巢蜂巢由工蜂筑造蜂巢的结构用材最少，容积最大 蜂房是六角形的，0.073毫米的巢壁，蜂房微微向内倾斜，排列成行，但彼此嵌合得天衣无缝，构成一个整体，牢固无比。重40克的蜂房，却能容纳2000克蜜蜂。蜂巢的结构精巧又美观 从剖面图来看，正六边形平行排列并相互从剖面图来看，正六边形平行排列并相互嵌接嵌接,这种结构用材少，而面积

4、大，能充分利用这种结构用材少，而面积大，能充分利用空间，空间， 关键是每个正六边形相互间呈三角形结关键是每个正六边形相互间呈三角形结构，这种结构比较稳定，不易变形。构，这种结构比较稳定，不易变形。 雪雪 花花各种各样的结构自然界恐龙 恐龙的身体非常重，体积也很大。它的中心在腰部，整个身体的上部就像一座拱桥。人类的骨骼结构 人体的骨骼起着人体的骨骼起着支撑身体的作用，是支撑身体的作用，是人体运动系统的一部人体运动系统的一部分。成人分。成人206块骨。骨块骨。骨与骨之间一般用关节与骨之间一般用关节和韧带连接起来。除和韧带连接起来。除6块听小骨属于感觉器块听小骨属于感觉器外、按部位可分为颅外、按部位

5、可分为颅骨骨23 块，躯干骨块，躯干骨51块，块，四肢骨四肢骨126块。块。 同样是同样是水水，有，有液态液态、气态气态、固态固态.同样是同样是碳碳，但有最硬的固体，但有最硬的固体金刚石金刚石和最软的固体和最软的固体石墨石墨存在存在. 注：注：本教材中的结构只限定在本教材中的结构只限定在“技术领域技术领域” 。用用同样的制作材料同样的制作材料，做出来的结构不同的小凳，就会有不同的特性。，做出来的结构不同的小凳，就会有不同的特性。案例：小板凳案例：小板凳它是怎么构造它是怎么构造的？的？ 板凳的各个组成部分称之为“构件”，大家看一下，板凳的各个构件之间是如何连接的？榫卯连接榫卯，凸出来的部分称为“

6、榫”，凹进去的部分叫做“卯”榫卯连接 常见的榫卯连常见的榫卯连接的种类？接的种类？明榫暗榫暗榫燕尾榫燕尾榫楔钉榫楔钉榫榫卯结构较之钉子连接有以下优势榫卯结构较之钉子连接有以下优势： 1、更坚固耐用，可以承受木件之间各个方向的扭、更坚固耐用，可以承受木件之间各个方向的扭动；动； 2、不易锈蚀，榫卯常用于红木家具中，做好防虫、不易锈蚀，榫卯常用于红木家具中，做好防虫防潮工作就可以保存上千年完好，可是使用钉子是防潮工作就可以保存上千年完好，可是使用钉子是绝不可能达到的；绝不可能达到的； 3、易于拆装，便于运输和维修；、易于拆装，便于运输和维修； 4、钉子容易造成木料劈裂。、钉子容易造成木料劈裂。结构

7、实例展示结构实例展示1古老的板凳古老的板凳三个板凳哪个更结实？三个板凳哪个更结实？例二例二:吊绳架构形态吊绳架构形态塔吊v结构是指事物的结构是指事物的各个组成部分之各个组成部分之间的间的有序搭配有序搭配和和排列排列。确定的搭确定的搭配和排列决定了配和排列决定了物体的性质和形物体的性质和形态。态。v 结构的各组结构的各组成部分，通成部分，通常称为常称为构件构件。二、结构与力二、结构与力 作用在构件上的作用在构件上的力有哪些种类呢？力有哪些种类呢？(1)压力：挤压物体的力。压力：挤压物体的力。(2) 拉力：物体所承受的拉拽力。拉力：物体所承受的拉拽力。(3)弯曲力：作用于物体，使它产生弯曲弯曲力：

8、作用于物体，使它产生弯曲的力的力(4)扭曲力：反方向向物体两端均匀施扭曲力：反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力力，使物体发生扭转形变的力。扭曲力扭曲力(5)剪切力：两个距离很近，大小相等，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的力方向相反，且作用于同一物体上的平行的力作用在构件上力的种类作用在构件上力的种类:拉力拉力 压力压力 扭曲力扭曲力 弯曲力弯曲力 剪切力剪切力1.拉力拉力2.压力压力3.剪切力剪切力4.扭转力扭转力5.弯曲力弯曲力连线连线A.作用于物体，使它产生弯作用于物体，使它产生弯曲的力曲的力B.两个矩离很近，大小相等，两个矩离很近，大小相

9、等，方向相反，且作用于同一物方向相反，且作用于同一物体上的平行力体上的平行力C.挤压物体的力挤压物体的力D.物体所承受的拉力物体所承受的拉力E.反方向向物体两端均匀施反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力，使物体发生扭转形变的力力v结构：可以承受一定力的架构形态。结构：可以承受一定力的架构形态。v结构的本质：承受力和抵抗变形！结构的本质：承受力和抵抗变形！从力学的角度定义结构从力学的角度定义结构三、结构的分类三、结构的分类v根据物体结构形态在受力时承受和传递力的根据物体结构形态在受力时承受和传递力的方式差别方式差别实心结构实心结构框架结构框架结构壳形结构壳形结构结结构构（1）实心结构

10、）实心结构 通常是指结构体本身是实心的结构。如墙壁、柱子、实心球等等。实心结构的特点实心结构的特点外形简单，能承受较大的力外形简单，能承受较大的力生活中的常见结构生活中的常见结构实心结构实心结构1 1、能承受较大压力。、能承受较大压力。2 2、几何外形简单。、几何外形简单。（2）框架结构）框架结构 通常是指结构体本身由细长的构件组成，支撑空间却不充满空间。如窗户、画框、房子的架构等等。框架结构的特点：框架结构的特点：几何外形复杂，一般由细长的杆件组成，节省材料几何外形复杂，一般由细长的杆件组成，节省材料生活中的常见结构生活中的常见结构框架结构框架结构、支撑空间却不充满空间。、支撑空间却不充满空间。、几何外形较复杂。、几何外形较复杂。、制作方便、省料。、制作方便、省料。（3 3）壳形）壳形结构结构 壳形结构通常是指层状的结构。如贝壳、头盔、汽车飞机的外壳等。 鸡蛋承载实验鸡蛋承载实验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3、其他分类方式v缆索结构 江苏江阴公路大桥（悬索桥）苏通