混凝土结构设计复习笔记(优秀版)word资料

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混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度及影响因素？混凝土结构设计复习笔记（优秀版）word资料混凝土立方体抗压强度：我国国家标准规定以每边边长为150mm的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号fcu表示。混凝土轴心抗压强度：我国国家标准规定以150mm×150mm×300mm的棱柱体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号fc表示。混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即ftts。影响因素：混凝土强度、应变速率、测试技术和试验条件。混凝土的变形、应力应变曲线、徐变？砼的变形可分为两类，一类是在荷载作用下的受力变形，如单调短期加载的变形、荷载长期作用下的变形；另一类与受力无关，称为体积变形，如砼收缩以及温度变化引起的变形。徐变变形是在持久作用下混凝土结构随时间推移而增加的应变收缩变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象，是一种不受力情况下的自由变形。软钢和硬钢的应力应变曲线、钢筋强度的取值？有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。软钢有两个强度指标：一是屈服强度，这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，这将使构件变形和裂缝宽度大大增加以致无法使用，所以在设计中采用屈服强度fy作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度fu，一般用作钢筋的实际破坏强度。设计中硬钢极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋，则为0.9倍。为了简化运算，《混凝土结构设计规范》统一取σb，其中σb为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。结构的功能，功能函数的意义？结构的功能：结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各类荷载、外加变形、约束变形等的作用；结构在正常使用条件下具有良好的工作性能。结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形等的作用；（2）结构在正常使用条件下具有良好的工作性能。（3）结构在正常使用和正常维护条件下，在规定的时间内，具有足够的耐久性，（4）在偶然荷载（如地震、强风）作用下或偶然事件（如爆炸）发生时和发生后，桥梁结构仍能保持整体稳定性，不发生倒塌。结构功能函数是用来描述结构完成功能状况的、以基本变量为自变量的函数。对结构功能函数Z=R-S作一次观测，可能出现三种情况Z>0,机构处于可靠状态；Z<0,结构已失效或破坏；Z=0，结构处于极限状态。5、少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特点？适筋梁：受拉钢筋首先屈服，然后受压区混凝土达到极限压应变被压碎，是塑性破坏。少筋梁：构件一旦开裂，很快破坏，脆性破坏。超筋梁：受压区混凝土被压碎，受拉钢筋不能达到屈服强度，脆性破坏。配筋率破坏特点裂缝承载力适筋梁适中受拉钢筋首先屈服，然后受压区混凝土达到极限压应变被压碎，是塑性破坏有至少一条主裂缝，并发展为临界裂缝适中。配筋率越大，承载力越高超筋梁太多受压区混凝土被压碎，受拉钢筋不能达到屈服强度，脆性破坏多而密，但没有主裂缝高。与配筋率无关，取决于混凝土抗压强度少筋梁太少构件一旦开裂，很快破坏，脆性破坏只有一条裂缝低。取决于混凝土的抗拉强度梁和板的钢筋布置？板：单向板内主钢筋沿板的跨度方向布置在板的受拉区，钢筋数量由计算决定。受力主钢筋的直径不宜小于10mm（行车道板）或8mm（人行道板）。近梁肋处的板内主钢筋，可沿板高中心纵轴线的（1/4～1/6）计算跨径处按（30°～45°）弯起，但通过支承而不弯起的主钢筋，每米板宽内不应少于3根，并不少于主钢筋截面积的1/4。在简支板的跨中和连续梁的支点处，板内主钢筋间距不大于200mm。行车道板受力钢筋的最小混凝土保护层厚度c应不小于钢筋的公称直径且同时满足附表1-8的要求。在板内应设置垂直于板受力钢筋的分布钢筋，分布钢筋是在主筋上按一定间距设置的横向钢筋，属于构造配置钢筋，即其数量不通过计算，而是按照设计规范规定选择的。梁：梁内的钢筋常常采用骨架形式，一般分为绑扎钢筋骨架和焊接钢筋骨架两种形式。梁内纵向受拉钢筋的数量由数量决定。可选择的钢筋数量直径一般为（12～32）mm，通常不得超过40mm。在同一根梁内主钢筋宜用相同直径的钢筋，当采用两种以上直径的钢筋时，为了便于施工识别，直径间应相差2mm以上7、正截面受弯承载力计算的假设？⑴平截面假定平截面假定，即截面内任意点的应变与该点到中和轴的距离成正比,钢筋与外围混凝土的应变相同.⑵不考虑混凝土的抗压强度，即认为拉力全部由受拉钢筋承担.在裂缝截面处，受拉区混凝土己大部分退出工作，但在靠近中和轴附近，仍有一部分混凝土承担着拉应力。由于其拉应力较小，且内力偶臂也不大，因此，所承担的内力矩是不大的，故在计算中可忽略不计。⑶材料应力应变物理关系混凝土受压时的应力--应变关系。较常采用的是一条二次抛物线及水平线组成的曲线。钢筋的应力--应变曲线，多采用简化的简单弹塑性应力—应变关系。8、双筋梁的优缺点？优点：⑴提高截面的延性(变形能力)；⑵长期作用下挠度较小；⑶提高了截面承受弯矩的能力。缺点：⑴计算更简单，构造更复杂⑵钢筋用量增多,不经济。9、对普通钢筋混凝土结构，为何限定受压钢筋的设计强度值不得超过400MP？为了提高截面的延性并减少长期荷载作用下受弯构件的变形。双筋梁受弯构件公式的适用条件？（1）为了防止出现超筋梁情况，计算受压区高度x应满足：X≤ξbh0（2）为了保证受压钢筋A's达到抗压强度设计值f'sd，计算受压区高度x应满足：X≥2as在实际设计中，若求得X＜2as，则表明受压钢筋A's可能达不到其抗压强度设计值。对于受压钢筋保护层混凝上厚度不大的情况，《公路桥规》规定这时可取“X=2as’。即假设混凝土压应力合力作用点与受压区钢筋A's合力作用点相重合，对受压钢筋合力作用点取矩，可得到正截面抗弯承载力的近似表达式为：Mu=fsdAs(h0-a's)两类T型梁的特点及判断？第一类T形截面：中和轴在受压翼板内，受压区高度x≤h’f。受压区形状为矩形，受拉区截面形状与截面抗弯承载力无关，以宽度为b’f的矩形截面进行抗弯承载力计算。第二类T形截面：中和轴在梁肋部，受压区高度x>h’f，受压区为T形。无腹筋梁斜截面斜拉破坏、斜压破坏的破坏特点？斜拉破坏：在荷载作用下，梁的剪跨段产生由梁底竖向裂缝沿主压应力轨迹线向上延伸发展而成的斜裂缝。其中有一条主要斜裂缝(又称临界斜裂缝)很快形成，并迅速伸展至荷载垫板边缘而使梁体混凝土裂通，梁被撕裂成两部分而丧失承载力；同时，沿纵向钢筋往往伴随产生水平撕裂裂缝。这种破坏称为斜拉破坏。这种破坏发生突然，破坏荷载等于或略高于主要斜裂缝出现时的荷载，破坏面较整齐，无混凝土压碎现象。这种破坏往往发生于剪跨比较大(m＞3)时。 斜压破坏：当剪垮比较小(M＜1)时，首先是荷载作用点和支座之间出现一条斜裂缝，然后出现若干条大体相平行的斜裂缝，梁腹被分割成若干个倾斜的小柱体。随着荷载增大，梁腹发生类似混凝土棱柱体被压坏的情况，破坏时斜裂缝多而密，但没有主裂缝，故称为斜压破坏。13、腹筋（抗剪钢筋）的设置？一般把箍筋和弯起（斜）钢筋统称为梁的腹筋。箍筋一般是沿梁剪跨布置的，在梁的剪跨范围内只要出现斜裂缝，相应部位的钢筋就发挥作用。弯起钢筋或斜筋只有与临界斜裂缝相交后才能发挥作用，可以提高梁的抗剪承载力。弯筋不宜单独使用，而总是与箍筋联合使用。14、影响受弯构件斜截面抗剪强度的主要因素有哪些？影响有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素有剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等。15、斜截面计算公式的适用条件？(1)、上限值——截面最小尺寸当梁的截面尺寸较小而剪力过大时，就可能在梁的肋部产生过大的主压应力，使梁发生斜压破坏。截面尺寸应该满足：γ0Vd≤×10-3）fcu,k1/2bh0(KN)（2）、下限值——按构造要求配置钢筋若符合下式，则不需要进行斜截面抗剪承载力的计算，而仅按构造要求配置钢筋：γ0Vd≤×10-3）α2ftdbh0(KN)16、梁的抵抗弯矩图与弯矩包络图的关系？抵抗弯矩图：又称材料图，就是沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图，即表示各个正截面所具有的抗弯承载力。弯矩包络图：是沿梁长度各个截面上弯矩组合设计值的分布图，其纵坐标表示该截面上作用的最大设计弯矩。大小偏心受压构件的破坏特点、界限破坏的破坏特点？（1）ξ≤ξb，大偏心受压破坏；ξ＞ξb，小偏心受压破坏；（2）破坏特征：大偏心受压破坏：破坏始自于远端钢筋的受拉屈服，然后近端混凝土受压破坏；小偏心受压破坏：构件破坏时，混凝土受压破坏，但远端的钢筋并未屈服；（3）、界限破坏：受拉侧有较明显的裂缝，受压侧破坏面处有纵向裂缝，混凝土压碎区间介于大、小偏压破坏状态之间。18、公式使用条件及计算方法？19、非对称配筋、对称配筋的钢筋混凝土受压构件、大小偏心受压构件的判别条件?对称配筋受压构件，大小偏心受压构件判断条件：当时，构件属于大偏心受压构件，取当时，构件属于小偏心受压构件，非对称配筋受压构件，大小偏心受压构件判断条件：时，按大偏心受压构件初步设计时，按小偏心受压构件初步设计（偏心距增大系数η=1+u/）20、预应力混凝土的定义？预应力混凝土的优缺点？定义：地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到事先认为一个合适程度的配筋混凝土。优点缺点：1.工艺较复杂。2.需要有专门设备，如张拉机具，灌浆设备。3.预应力上拱度不易控制。4.开工费用较大，对于跨径小，构件数量少的工程，成本较高。为什么普通钢筋混凝土结构不适合采用高强材料？1、在普通钢筋混凝土结构中，使用高强度钢筋发挥不了其本身的材料强度，只能将其作为低强度钢筋来用，因而也就失去了采用高强度钢筋的意义，达不到节约钢筋的目的，反而造成了浪费。2、由于钢筋强度高，所需截面面积小，就导致构件在标准荷载作用下钢筋的应力提高，使得构件的裂缝宽度加大。3、所用钢筋强度太高，钢筋混凝土受弯构件的刚度会随钢筋的面积减小而降低，从而使构件不能正常使用。先后张法构件的施工工序及特点？先张法施工工序：先在张拉台座上按设计规定的拉力张拉预应力钢筋，并进行临时锚固，在浇筑混凝土，待混凝土达到要求强度后；放张，让预应力钢筋回缩，通过预应力钢筋间的粘结作用，传递给混凝土，使混凝土获得预压应力。特点：1一般可用高强钢丝、钢绞线。2.不专设永久锚具3.施工工序简单，临时固定所用的锚具可以重复使用。后张法施工工序：1.浇筑构件混凝土，预留孔道，穿入预应力钢筋。2.千斤顶支于混凝土构件上，张拉预应力钢筋。3.用锚具将预应力钢筋锚固后进行孔道压浆。特点：稳定性好，流动性好，无收缩性能，充盈度高，强度高，防腐性能，耐久性，施工方便性23、预应力损失的计算及其组合？六项预应力损失值：1.与管道壁间摩擦。2.锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩。3.钢筋与台座间的温差。4.混凝土弹性压缩。5.钢筋松弛。6.混凝土收缩和徐变。轴心受压影响裂缝宽度的因素钢筋的混凝土保持层厚度、纵向受拉钢筋的工作应力、钢筋直径、纵向受拉钢筋的配筋率、钢筋外形、构件的受力性质，以及长期荷载的影响纵向受压钢筋、普通螺旋钢筋作用纵向钢筋作用：普通钢筋的作用教学基本信息课题承重结构的设计与制作（一）方案构思学科通用技术---技术与设计2授课年级高一年级姓名单位设计者曹惠娟北方交大附中实施者曹惠娟北方交大附中指导者祖浩东北方交大附中指导者沈其中北方交大附中指导者闫长青北师大三附指导思想与理论依据指导思想：《技术与设计2》的教学面向生活和生产的实际；通过第一章的学习，学生掌握结构设计的基本思想和方法，关注技术试验，能结合生产和生活实际形成设计方案并初步实施，同时注重归纳技术设计的思想和方法，并将他们迁移到日常生活中并灵活应用。理论依据：项目教学法指的是师生以团队的形式共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。它显著的特点是“以项目为主线，教师为主导，学生为主体”，是一种学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。课标要求能通过技术试验分析结构的强度和稳定性的因素，并写出实验报告；（例结构的类型、材料的选择、连接处的强度等影响着结构的强度和稳定性）能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。教学背景分析本节课设计思路分析：本节课是项目学习的开始课程，本项目是《承重结构的设计与制作》，通过本项目学习《技术与设计2》第一章《结构与设计》内容。本节课内容是结合结构的强度和稳定性及其影响因素构思出桐木条承重结构的设计方案。在上次课学生已经初步掌握一些有关结构的基础知识，为本节课奠定了基础。同时，结构的强度和稳定性在生活中应用非常普遍，学生结合实例理解起来比较容易；通过学习使得学生对于结构的强度和稳定性有系统的认识。教材内容分析：本节课的内容是地质版教材《技术与设计2》第一章《结构与设计》的第三节“结构的强度与稳定性”和第四节“学做结构设计”的内容。本章的重中之重，也是会考的重点内容。学生情况分析：学生们在上一学期通过学习《技术与设计1》，经历了设计的一般过程，具备一定的技术素养。对结构的认知很有限，还没有到达到理论层面；对于结构的强度和稳定性实例生活中接触的很多，有丰富的感性认识，但是没有升华为概念，没有系统的认知。教学方式与教学手段：教师采用的方法：教师讲授分析法、学生讨论法、动手实践法教学手段：多媒体设备教学前准备：课上所需展示材料（A4纸，桐木条，其他材料）；承重结构模型；承重结构测试视频；学生设计表单；铅笔，A4纸教学目标知识与技能：a.了解结构的强度及其影响因素；b.了解结构的稳定性及其影响因素；c.了解结构的强度和稳定性这些知识在结构设计中的重要性；过程与方法：a.经历观察、思考、归纳的过程，掌握承重结构设计应考虑的主要因素；b.经历将结构的强度和稳定性知识应用于承重结构方案构思的过程，完成承重结构构思草图；情感、态度与价值观：a.感受结构设计对日常生活与生产活动的重要性，养成关注技术的意识；b.熟悉从事结构设计必须具备严谨、负责、进取与合作等的良好品质教学重、难点教学重点：结构的强度及其影响因素；结构的稳定性及其影响因素教学难点：结构的形状对结构的强度及稳定性的影响；结构的强度及稳定性的影响因素在承重结构的设计方案构思中的应用教学过程(表格)环节（40分钟）教学内容教师活动学生活动设计意图所需教学资源及指导策略一、课题引入（3分钟）近几年来，出现的2起桥梁坍塌事故；赵州桥经过了一千多年的，依然屹立不倒；我们怎样才能成为这样优秀的工程师呢?教师展示图片给学生，然后讲解教师介绍完后对学生讲：今天我们就来进行一个结构的设计观察，思考思索引入结构设计的重要性引入课题用生活中的例子引入，激发学生兴趣展示模型给学生们看二、结构强度和稳定性知识的学习（12分钟）你认为设计一个承重结构需要考虑的因素有哪些呢？（2分钟）一、结构的强度（5分钟）1、影响结构强度的因素有结构的材料结构的形状构件之间的连接方式2、强度的定义：物体结构承受外力时抵抗破坏的能力结构设计除了考虑结构强度之外，还要考虑结构的稳定性二、结构稳定性（5分钟）影响结构稳定性的因素：结构的形状；重心位置（重心的高低，重心的作用线要在支撑面内）；稳定性定义:指结构具有阻碍翻倒或移动的特性，或是结构抵抗失稳的能力。三、教师总结影响因素教师引导学生来回答这个问题，并将学生所说的内容写在黑板上教师根据学生提出的观点进行归因，归纳总结出3个影响因素讲解材料：教师拿出A4纸，桐木条和PVC板等材料给学生观察；连接方式这里展示播放视频，展示简单模型讲解形状：结构的形状，给出一个思考题；构件的形状：教师展示结构模型，找同学上来试验引导学生归纳出结构强度的定义Lego模型演示给学生看；播放重心位置的视频（视频46秒）实验演示：三个矿泉水瓶（不装水，半瓶水，一瓶水）引导学生归纳稳定性定义教师归纳学生积极思考并发言聆听，思考学生根据定义提出自己的观点发言，思考，总结观察观看视频观察思考实践学生思考归纳总结观看，思考观看，思考学生归纳总结学生为主体先由学生提出因素教师总结，发挥学生主观能动作用；学生实践，提高积极性；这里是在总结归纳影响因素的基础上让学生自己总结出强度的定义，充分发挥学生的积极主动性，加深他们对强度的理解。突出重点。给学生更直观的效果；调动学生积极性，发挥主体作用；突出重点利用实物模型，视频和现场试验加深学生理解注：视频几秒钟实验教学法（讲解形状时配合实验，解决课程难点）教师引导，归纳模型展示教师实验视频演示模型展示三、学生明确项目要求（3分钟）设计要求一）基本要求（2人/组）： 1、用桐木条制作承重结构2、尺寸要求：水平跨度大于500mm高度不超过250mm；结构总自重不超过60克二）测试方法三）评价方法承重比大小考个小型的校内比赛活动，选出前三名，发奖教师拿着实物讲解教师播放视频（视频看一分钟）播放PPT图片学生认真听讲，记录学生听讲，观察木条观看图片及视频观看表格，图片让学生明确设计要求，有目的性进行设计制作利用图片引入项目；利用模型现场说明结构要求；利用比赛现场的视频展示测试方法；评价表格展示说明评价方法；利用不同手段讲解重点内容四、学生实践活动配合学生设计表单（15分钟）学生分组填写设计表单，并进行初步方案构思，并将构思草图绘制出来教师巡视分别指导学生分组进行讨论，并绘构思方案充分发挥学生主观能动作用教师在实践活动过程中及时纠正学生的问题五、展示交流方案（4分钟）展示方案构思选取两个代表性的方案，组织班里学生互评，然后教师点评学生互评提升学生展示、表达及交流的能力从造型，或节点类型上进行点评六、总结（3分钟）教师总结这一堂课重点利用影响因素设计合理的结构教师总结学生听讲教学流程图板书设计承重结构的设计与制作（一）---方案构思工程师的第一步一、结构的强度定义：抵抗外力破坏的能力影响因素：材料连接方式形状二、结构的稳定性结构阻碍翻到或移动的特性影响因素：形状重心位置教学基本信息课题承重结构的设计与制作（一）方案构思学科通用技术---技术与设计2授课年级高一年级姓名单位设计者曹惠娟北方交大附中实施者曹惠娟北方交大附中指导者祖浩东北方交大附中指导者沈其中北方交大附中指导者闫长青北师大三附指导思想与理论依据指导思想：《技术与设计2》的教学面向生活和生产的实际；通过第一章的学习，学生掌握结构设计的基本思想和方法，关注技术试验，能结合生产和生活实际形成设计方案并初步实施，同时注重归纳技术设计的思想和方法，并将他们迁移到日常生活中并灵活应用。理论依据：项目教学法指的是师生以团队的形式共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。它显著的特点是“以项目为主线，教师为主导，学生为主体”，是一种学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。课标要求能通过技术试验分析结构的强度和稳定性的因素，并写出实验报告；（例结构的类型、材料的选择、连接处的强度等影响着结构的强度和稳定性）能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。教学背景分析本节课设计思路分析：本节课是项目学习的开始课程，本项目是《承重结构的设计与制作》，通过本项目学习《技术与设计2》第一章《结构与设计》内容。本节课内容是结合结构的强度和稳定性及其影响因素构思出桐木条承重结构的设计方案。在上次课学生已经初步掌握一些有关结构的基础知识，为本节课奠定了基础。同时，结构的强度和稳定性在生活中应用非常普遍，学生结合实例理解起来比较容易；通过学习使得学生对于结构的强度和稳定性有系统的认识。教材内容分析：本节课的内容是地质版教材《技术与设计2》第一章《结构与设计》的第三节“结构的强度与稳定性”和第四节“学做结构设计”的内容。本章的重中之重，也是会考的重点内容。学生情况分析：学生们在上一学期通过学习《技术与设计1》，经历了设计的一般过程，具备一定的技术素养。对结构的认知很有限，还没有到达到理论层面；对于结构的强度和稳定性实例生活中接触的很多，有丰富的感性认识，但是没有升华为概念，没有系统的认知。教学方式与教学手段：教师采用的方法：教师讲授分析法、学生讨论法、动手实践法教学手段：多媒体设备教学前准备：课上所需展示材料（A4纸，桐木条，其他材料）；承重结构模型；承重结构测试视频；学生设计表单；铅笔，A4纸教学目标知识与技能：a.了解结构的强度及其影响因素；b.了解结构的稳定性及其影响因素；c.了解结构的强度和稳定性这些知识在结构设计中的重要性；过程与方法：a.经历观察、思考、归纳的过程，掌握承重结构设计应考虑的主要因素；b.经历将结构的强度和稳定性知识应用于承重结构方案构思的过程，完成承重结构构思草图；情感、态度与价值观：a.感受结构设计对日常生活与生产活动的重要性，养成关注技术的意识；b.熟悉从事结构设计必须具备严谨、负责、进取与合作等的良好品质教学重、难点教学重点：结构的强度及其影响因素；结构的稳定性及其影响因素教学难点：结构的形状对结构的强度及稳定性的影响；结构的强度及稳定性的影响因素在承重结构的设计方案构思中的应用教学过程(表格)环节（40分钟）教学内容教师活动学生活动设计意图所需教学资源及指导策略一、课题引入（3分钟）近几年来，出现的2起桥梁坍塌事故；赵州桥经过了一千多年的，依然屹立不倒；我们怎样才能成为这样优秀的工程师呢?教师展示图片给学生，然后讲解教师介绍完后对学生讲：今天我们就来进行一个结构的设计观察，思考思索引入结构设计的重要性引入课题用生活中的例子引入，激发学生兴趣展示模型给学生们看二、结构强度和稳定性知识的学习（12分钟）你认为设计一个承重结构需要考虑的因素有哪些呢？（2分钟）一、结构的强度（5分钟）1、影响结构强度的因素有结构的材料结构的形状构件之间的连接方式2、强度的定义：物体结构承受外力时抵抗破坏的能力结构设计除了考虑结构强度之外，还要考虑结构的稳定性二、结构稳定性（5分钟）影响结构稳定性的因素：结构的形状；重心位置（重心的高低，重心的作用线要在支撑面内）；稳定性定义:指结构具有阻碍翻倒或移动的特性，或是结构抵抗失稳的能力。三、教师总结影响因素教师引导学生来回答这个问题，并将学生所说的内容写在黑板上教师根据学生提出的观点进行归因，归纳总结出3个影响因素讲解材料：教师拿出A4纸，桐木条和PVC板等材料给学生观察；连接方式这里展示播放视频，展示简单模型讲解形状：结构的形状，给出一个思考题；构件的形状：教师展示结构模型，找同学上来试验引导学生归纳出结构强度的定义Lego模型演示给学生看；播放重心位置的视频（视频46秒）实验演示：三个矿泉水瓶（不装水，半瓶水，一瓶水）引导学生归纳稳定性定义教师归纳学生积极思考并发言聆听，思考学生根据定义提出自己的观点发言，思考，总结观察观看视频观察思考实践学生思考归纳总结观看，思考观看，思考学生归纳总结学生为主体先由学生提出因素教师总结，发挥学生主观能动作用；学生实践，提高积极性；这里是在总结归纳影响因素的基础上让学生自己总结出强度的定义，充分发挥学生的积极主动性，加深他们对强度的理解。突出重点。给学生更直观的效果；调动学生积极性，发挥主体作用；突出重点利用实物模型，视频和现场试验加深学生理解注：视频几秒钟实验教学法（讲解形状时配合实验，解决课程难点）教师引导，归纳模型展示教师实验视频演示模型展示三、学生明确项目要求（3分钟）设计要求一）基本要求（2人/组）： 1、用桐木条制作承重结构2、尺寸要求：水平跨度大于500mm高度不超过250mm；结构总自重不超过60克二）测试方法三）评价方法承重比大小考个小型的校内比赛活动，选出前三名，发奖教师拿着实物讲解教师播放视频（视频看一分钟）播放PPT图片学生认真听讲，记录学生听讲，观察木条观看图片及视频观看表格，图片让学生明确设计要求，有目的性进行设计制作利用图片引入项目；利用模型现场说明结构要求；利用比赛现场的视频展示测试方法；评价表格展示说明评价方法；利用不同手段讲解重点内容四、学生实践活动配合学生设计表单（15分钟）学生分组填写设计表单，并进行初步方案构思，并将构思草图绘制出来教师巡视分别指导学生分组进行讨论，并绘构思方案充分发挥学生主观能动作用教师在实践活动过程中及时纠正学生的问题五、展示交流方案（4分钟）展示方案构思选取两个代表性的方案，组织班里学生互评，然后教师点评学生互评提升学生展示、表达及交流的能力从造型，或节点类型上进行点评六、总结（3分钟）教师总结这一堂课重点利用影响因素设计合理的结构教师总结学生听讲教学流程图板书设计承重结构的设计与制作（一）---方案构思工程师的第一步一、结构的强度定义：抵抗外力破坏的能力影响因素：材料连接方式形状二、结构的稳定性结构阻碍翻到或移动的特性影响因素：形状重心位置方案的构思方法一、

教学内容分析

方案的构思及其方法是整个技术产品设计过程中的关键部分，它与“发现问题、明确问题”，“设计图样的绘制”，“模型或原型的制作”，“技术产品的使用和保养”等组成设计过程的整体。

方案的构思及其方法是整个技术产品设计过程中的关键部分，它与“发现问题、明确问题”，“设计图样的绘制”，“模型或原型的制作”，“技术产品的使用和保养”等组成设计过程的整体。本章所讲的内容都是在思维层面上的，对学生的思维提出挑战，同时也为学生提供了一个展现创造力的机会。“方案的构思方法”一节包括三部分内容即设计分析、方案的构思方法和方案的比较和权衡。对设计分析的教学着重以引导学生能从多方面考虑产品设计所涉及的因素为主，并抓住主要因素进行设计分析。也就是紧扣“物”、“人”、“环境”三者关系，从这三方面对台灯进行设计分析。

教学重点：如何进行设计分析

教学难点：“物、人、环境”三方面关系的理解和具体的设计分析思路二、学情分析学生刚学过了设计的一般过程和设计的一般原则等内容并有一定的绘图能力，因此让学生在课堂上用草图法三、教学目标：1.知识目标：⑴．通过对台灯的设计这一典型案例的分析，能就具体的设计任务进行一定的设计分析。⑵.能根据设计要求选择合适的材料和标准件。2.能力目标：⑴．掌握设计分析，理解产品设计三要素。⑵．能就具体的设计任务进行一定的设计分析。3.情感态度价值观：⑴．亲身感受设计的快感，体会设计分析的过程。⑵.培养对技术设计的激情和责任心、安全意识等⑶．养成细致、严谨，考虑问题全面的情感态度。四、教学策略首先通过一些精美设计图片的欣赏和一些奇妙的台灯设计作品来激发学生的创作愿望，然后针对第四章提出的“设计一台适合高中生使用的台灯”这一问题让学生尝试进行台灯的设计，再就学生在设计中遇到的问题和所考虑的侧重点（设计的主要因素）进行交流、归纳得出设计分析的三要素即“物、人、环境”。同时指出这就是进行设计分析的一种基本思路。之后再引导学生学习一种先对所设计产品的各个组成部分进行设计分析的思路，并指出在对各组成部分进行分析时主要分析他们的作用。最后得出一个好的设计离不开对任何一个影响产品设计的主要因素的分析即综合考虑功能、结构、安全、成本等因素。

五、教学流程

情景引入

尝试体验

师生互动

分析归纳

知识拓展小结

六、教学过程

1.情景导入：向学生展示一些精美的设计作品图片，如悉尼歌剧院、巴黎的卢浮宫、上海的东方明珠塔等等。大家都在惊叹这些建筑的气势宏大，那么你们有没有想过设计师在进行设计时都要考虑那些因素？学生：美观、功能、实用……老师：大家说的都很好，在设计中我们要考虑的因素有很多，同学们也列举了一些。为了让我们更加全面地了解这些因素，现在我们就上一章所提出的“设计一台适合高中生使用的台灯”这一问题，尝试设计一台你自己的台灯，并画出草图。

2.组织学生尝试进行设计台灯（采用草图法）学生活动：互相讨论，进行设计老师活动：观察学生作品，挑选比较优秀的设计作品3.师生互动:投影挑选出来的优秀作品，并展示自己精心准备的设计作品——“抬灯”，供大家交流。老师：同学们，大家刚才的设计作品都很精彩，很美妙，都突出了你们的个性。老师不得不叹服你们的创造性思维。提问：大家在刚才的设计过程中，都考虑到了哪些因素？有没遇到什么问题？学生回答：元器件、功能、造型、材料、安全……有一学生回答：老师，我在设计过程中想到一个问题，设计中要考虑的因素有很多，我更多的是考虑它们的造型方面的问题，但对其他的要素我感到比较混乱。老师：这位同学提的问题非常好。是的，在设计过程中要考虑的问题有很多，有些还比较复杂，这时候我们就要采用一些技巧来处理这些问题。其实，在设计分析中，我们首先要抓住影响设计的主要因素。例如台灯，我们就要抓住哪些方面的主要因素？学生思考后回答：功能、安全可靠、结构稳定……老师：对，台灯设计需要考虑的主要因素有:功能、结构稳定、安全可靠、成本适当等提问：那除了这些因素，大家还能想到哪些影响台灯设计的因素呢？学生：……老师归纳：刚刚大家提到很多应该考虑的因素，但大家有没注意到一点，同学们所提到的要素都只跟我们要设计的作品——台灯这个物品有关系。所以，对于台灯这个物本身，我们可以考虑的因素主要有：（展示幻灯片）老师：同学们，刚才我们是讨论了物（台灯）本身这个方面。那除了要考虑物（台灯）之外，我们还需要考虑其他方面的因素么？学生思考老师：前面第二章我们学习了设计中要充分考虑人机关系，大家还有没印象？学生若有所悟的回答：有。老师：那我们在台灯这个设计中也要考虑什么？学生一致回答：要考虑人机关系。老师：那如何才能实现合理的人机关系呢？老师活动：展示幻灯片如何实现合理的人机关系

1、考虑普通人群和特殊人群

2、静态的人和动态的人

3、人的生理需求和心理需求

4、信息的交互老师：我们来回顾一下应该如何实现合理的人机关系。现在大家已经知道，要实现合理的人机关系需要考虑上面那四个要点。那么，具体到台灯这个设计，应该考虑哪些有关人机关系方面的因素？学生讨论后回答：照明效果要好、光线柔和、时尚前卫等。老师：同学们回答的很好，对于台灯，我们要设计好其中人机关系，主要是要对台灯的使用者（高中生）的特点进行分析。展示幻灯片台灯使用者——人的分析

老师：通过上面的分析分析，我们可以知道，在台灯这个设计里，在考虑人机关系方面，我们重点要考虑高中生身体、心理和意识三个方面的特点（展示幻灯片）老师：刚才我们从物和人两个方面来讨论了台灯设计要考虑的因素，从这些讨论我们可以知道：我们设计的产品最终都是为人服务的，人的需求在很大程度上决定着产品的设计。所以，我们在产品设计的时候不能只考虑物，而且还需要充分考虑产品的使用者（人）。展示不同造型的幻灯片（一个是夹式，另一个是台式）提问：大家看这两盏台灯有什么不同？学生：底座不同老师：为什么要设计不同的底座？它们分别有什么作用？学生：台式的放在桌面上，夹式的可以夹在床头老师：对，这是为了提高台灯不同使用环境下的适应性。所以，在产品设计中，除了要充分考虑物和人两个要素之外，我们还要考虑环境这方面的要素。（展示幻灯片）老师归纳：任何产品都不是孤立存在的。一方面它是为人服务的；人的需求在很大程度上决定着产品的设计；另一方面，它是在一定的环境中使用的，必然会受到环境的制约，并对环境产生影响。因此，设计任何产品都应综合考虑物、人、环境三个方面。物、人、环境这三个方面，就是我们这节课的重点内容——产品设计的三要素。（展示幻灯片）

老师：刚才我们讨论了产品设计要综合考虑的三要素。对于设计对象本身，除了要充分考虑这些要素之外，我们还必须了解它的各个组成部分的作用，以及他们之间的关系，并在此基础上，对产品的各个组成部分进行设计分析。现在，我们就来对台灯的各个部件作用进行具体的分析

1）标准件指经优选、简化、统一并给以标准代号的零件或部件

灯泡：应选择耐用且光线柔和的灯泡或灯管

灯座：应选择与灯泡能配套

开关：手控或遥控

电线：花线类

说明：由于标准件可以规模化生产，具有通用性及成本低等优势，还能保证安全故建议大家选用。

2）底座：起支撑和稳定作用。应选择坚固、不易碎的材料

3）支撑架：主要起支撑作用，并决定台灯的高度，还会影响到光线的利用率。应选择耐用、安全、低成本、美观等方面的材料。

4）灯罩：主要起安全保护作用，同时还会影响到光线的强弱及照射形式。建议选择那些耐用、导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐等特性的材料。

4.小结

在进行产品设计分析时可以从设计的三要素着手进行具体分析也可以从组成该产品的各个部件所起的作用着手进行分析和选材.总之，一个好的设计分析离不开对任何一个影响产品设计的主要因素的分析。

5．作业布置

请结合所学知识对课堂上设计的适合高中学生用的台灯的方案进行修改,并对设计方案进行比较和权衡。

七、教学反思：

通过教学实践，较好的达到了所制定的教学目标。课堂上学生的参与程度也较高，通过尝试学生对设计分析的必要性有了新的认识。同时也感到自己对课堂的驾驭能力还有待提高，课堂上应多鼓励学生进行思考和参与。混凝土结构包括素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土结构。钢筋混凝土结构的优点：耐久性好；耐火性好；整体性好，刚度大；就地取材，节约钢材；可模性好。钢筋混凝土结构的缺点：自重大；抗裂性差；混凝土的补强维修困难；隔热隔声效果差；施工比钢结构复杂，建造工期一般较长，施工质量收到自然环境的影响。在学习混凝土结构设计原理时应注意一下几点:(1)混凝土材料的非匀质、非弹性。（2）混凝土结构计算公式的特殊性。（3）混凝土结构设计中构造要求的重要性。（4）混凝土结构设计的综合性。钢筋和混凝土能够协同工作，主要原因：（1）钢筋和混凝土之间有；良好的粘结力，能够牢固地黏结成整体，在外力作用时能共同变形、共同工作。（2）钢筋与混凝土两种材料的温度线胀系数近似相等，钢为1.2*10-5,混凝土为（1.0~1.5）*10-5，当温度变化时，这两种材料不致发生相对的温度变化而破坏他们的结合。（3）混凝土包裹住钢筋，对钢筋起保护作用。第二章………………………1.钢筋混凝土结构的钢筋形式：柔性钢筋和劲性钢筋。分为：热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线以及冷加工钢筋。：钢筋的伸长率和冷弯性能。：钢筋强度高、塑性好、可焊性好和与混凝土的黏结性能好。：以边长为150mm的立方体在20±3℃的温度和相对湿度在90%以上的环境下养护28d，以每秒0.3~0.5Mpa的速度加载试验，测得的具有95%保证率的抗压强度值以150mm×150mm×300mm的试件为标准试件.其试验得到的抗压强度为轴心抗压强度,以fc表示。7.混凝土的变形分为两类;㈠由于混凝土受到力的作用而产生的变形㈡由于混凝土的收缩和温度等引起的体积变形。8.混凝土轴心抗拉强度试验方法：直接轴向拉伸试验和劈裂试验9.混凝土的徐变：在荷载长期作用下，混凝土的变形将随时间而增长，在应力不变的的情况下，混凝土的应变随时间继续增长。徐变产生的主要原因：混凝土受力后水泥胶体的黏性流动要持续很长时间。影响徐变的因素：①施加的初应力对混凝土徐变的影响②加荷龄期对混凝土徐变..③混凝土的组成成分对..④外部环境对混凝土的影响10.钢筋与混凝土的黏结力4部分组成：1、混凝土内水泥颗粒的水化作用形成了凝胶体，对钢筋表面产生的胶结力。2、混凝土硬化时体积收缩，对钢筋表面产生的摩擦力。3、钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。4、在钢筋的端部设置弯钩、弯折或加焊短筋等提供的附加咬合作用11.影响钢筋与混凝土之间粘结强度的主要因素：1、混凝土强度等级2、钢筋的表面形状3、浇筑时钢筋的位置4、保护层厚度和钢筋净距5、横向配筋的影响第三章………………………安全性、适用性、耐久性。2.结构的极限状态：结构的极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类承载能力极限状态:承载能力极限状态是指讨应于结钩或结构构件达到最大承载能力,出现疲劳或不适于继续承载的变形.正常使用极限状态:正常使用极限状态是指结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定的极限值.构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态:①影响形影响正常使用或耐久性的局部损坏(包括裂缝);②影响正常使用的振动;③影响正常使用的其他特定结构。④影响正常使用或外观的过大变形。2.设计基准期：在计算结构可靠度时，必须确定结构的使用期。有关的材料性能等取值而选用的时间参数（我国建筑工程中取用设计基准期为50年，公路桥涵设计基准期为100年）4.影响混凝土结构耐久性的因素:⑴材料的质量⑵混凝土的碳化⑶碱集料反应⑷钢筋腐蚀的机理及对结构耐久性的影响⑸混凝土的抗渗及抗冻性.5.混凝土结构及构件应采取的耐久性技术措施？（1）预应力混凝土结构中的顶应力筋应根据具体情况采取表面防护、孔道灌浆、加大混凝土保护层厚度等措施。（2）有抗渗要求的混凝土结构，混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求.（3）严寒及寒冷地区的潮湿环境中，结构棍凝土应满足抗冻要求，混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求。（4）处于二、三类环境中的悬臂构件宜采用悬臂梁板的结构形式，或在其上表面增设防护层。（5）处于二、三类环境中的结构构件其表面的预埋件、吊钩、连接件等金属部件.应采取可靠防锈措施;处于三类环境中的混凝土结构构件，可采用阻锈剂、环氧树脂层钢筋或其它具有耐腐蚀性能的钢筋、采用阴极保护措施或采用可更换的构件等措施。6.耐久性设计包括下列内容:(I)确定结构所处的环静(2)提出对混凝土材料的耐久性要求(3)确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度(4)不同环境条件下的耐久性技术措施;(5)提出结构使用阶段的检验与维修要求第四章1.分布钢筋：垂直于板的受力方向上布置的构造钢筋。分布钢筋的作用是:将板面荷载更为均匀地传递给受力钢筋,抵抗该方向温度和混凝土的收缩应力,在施工中固定受力钢筋的位置等.2.混凝土保护层保护层作用：（1）保护纵向钢筋不被腐蚀，（2）在火灾等情况下，使钢筋的温度上升缓慢，（3）使纵向钢筋与混凝土有较好的黏结。：①未开裂的弹性阶段；②带裂缝工作阶段③破坏阶段：破坏时钢筋和混凝土的强度都能得到充分利用，破坏前有显著的塑性变形，实际设计中必须将受弯构件设计成适筋构件。4.超筋破坏的特点：破坏是由于受压区混凝土的交然压碎而引起，破坏时钢筋的强度得不到充分利用，具有脆性性质，设计中不允许采用超筋构件。5.少筋破坏的特点是破坏时只有一条裂缝，一旦开裂，即沿此裂缝延伸到梁顶端，破坏具有突然性。虽然配置了钢筋.但是作用不大。少筋梁是不经济、不安全的，因此实际设计中也不允许采用。6.单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算基本假定：（1）截面应变沿截面高度保持线性分布（2）不考虑中和轴以下混凝土的抗拉强度，拉力全部有受力钢筋承担（3）混凝土受压时的应力一应变关系（4）钢筋应力--应变关系.7.双筋截面通常用于下列情况:(1)当截面承受的弯矩很大.超过了按单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩Mmax=，而梁截而尺寸受到限制，混凝土强度等级也不能够再提高时，则应采用双筋截面。（2)在不同荷载组合情况下，梁截面承受变号弯矩时。（3)结构或构件的截血山于某种原因，在截面的受压区预先已经布置了一定数量的受力钢筋。（4）为满足抗震要求。8.界限相对受压区高度⊱b是指在适筋梁向超筋梁过渡的界限破坏状态时，等效矩形应力图形中的受压区高度与截面中和轴高度之比。界限破坏的特征是受拉钢筋屈服的同时压区边缘混凝土达到极限压应变。第五章………………………：弯剪裂缝和腹剪裂缝：斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏：1、场合：剪跨比（λ<1)较小或腹筋配置过多，腹板很薄由于主压力过大而造成腹板斜向压坏。2、特征：首先在加载点与支座间出现一条斜裂缝，然后出现若干条大致平行的斜裂缝，破坏时斜裂缝多而密但没有主裂缝。属于脆性破坏，受剪承载力最高。3、防止措施：梁截面尺寸不宜太小，腹筋不宜过多。：最常见的斜截面破坏形式。1、场合：无腹筋梁，剪跨比1<λ<3。3、特征：在荷载作用下剪弯区出现垂直裂缝然后斜向延伸为斜裂缝，随着荷载增加其中一条较宽的裂缝成为主裂缝，主裂缝发展为临界斜裂缝。属于脆性破坏，受剪承载力较低但高于斜拉破坏。：1、场合：剪跨比较大时（λ>3)。2、特征：破坏过程极速突然弯曲裂缝一旦出现就迅速像受压区斜向伸展直至荷载板边缘使混凝土通裂梁被撕裂成两部分而丧失承载能力。：1、剪跨比λ;2、混凝土强度3、纵筋配筋率4、配筋率和配筋强度5、截面形状和尺寸的影响：1、保证正截面的受弯承载力2、保证斜截面的受剪承载力3、保证斜截面的受弯承载力伸入支座梁范围内的纵向力受力钢筋数量不应少于2根：宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500，也可用HRB335、HRBF335：承受剪力，固定纵筋位置使梁内钢筋形成骨架，连接梁的受拉区和受压区，增加受压区混凝土的延性。：开口和封闭式和间距：梁的截面高度大于800mm时，箍筋直径不宜小于8mm；截面高度不大于800mm时，不宜小于6mm。当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径不应小于d/4（d为受压钢筋最大直径）：按计算不需要箍筋的梁，当截面高度大于300mm时，应沿梁全长设置构造箍筋；当截面高度为150~300mm时，可仅在构件端部个1/4跨度范围内设置构造箍筋；但当在构件中1/2跨度范围内有集中荷载作用时，则应沿梁全长设置箍筋；当截面高度小于150mm时，可不设置箍筋。13.弯起钢筋的构造要求：⑴弯起钢筋的间距⑵弯起钢筋的锚固长度⑶弯起钢筋的弯起角度⑷受剪弯起钢筋的形式。第七章………………………(1)少筋构件(2)适筋构件（3）部分超配筋构件（4）完全超配筋构件2.当轴向力作用点与构件截面形心重合时，称为轴心受压构件;当轴向力作用点与构件截面形心不重合时，称为偏心受压构件。当轴向力作用点仅与构件正截面的某一主轴有偏心距时，称为单向偏心受压构件；当轴向力作用点与构件正截面的两个主轴都有偏心距时称为双向偏心受压构件。3.按照箍筋的配置方式不同，轴心受压构件可分为普通箍筋柱和螺旋箍筋柱。普通箍筋柱中配有纵向钢筋和普通箍筋。纵向钢筋的作用是协同混凝土承担压力，减小构件截面尺寸；抵抗偶然偏心产生的应力；防止构件的脆性破坏；减小混凝土的收缩和徐变。受压构件中箍筋的主要作用是防止纵向钢筋压屈；固定纵向钢筋位置并与纵向钢筋形空间骨架；约束核心混凝土.改善混凝土延性。4.同时承受轴向力和弯矩作用的构件称为偏心受压构件。5.偏心受压构件的正截面受力特点和破坏形态主要与偏心距、纵向钢筋的配筋率有关。6.偏心受压构件正截面承载力计算的基本假定：（1）平截面假定仍然适用（2）不考虑混凝土的抗拉强度。（3）混凝土和钢筋的应力一应变关系曲线假定和受弯构件中假定的一样。第五章：方案的构思及其方法方案的构思方法（一）教学内容的分析本节方案的构思是整个技术产品设计过程中的最为关键的环节，也是技术产品设计中最有挑战性而又最能表现设计者的聪明才智和创造力的环节。在整个模块教学中有着非常重要的地位。本课时是在上堂课进行了“设计分析”的基础上进行“方案构思”，并形成多个方案，为后面“方案的比较和权衡”作准备，有着承上启下的作用。在“设计分析”阶段，同学们在脑海已经有了一些想法了，但是这些想法还是模糊的、零散的、不系统的，而且也是不具体的。怎样把这些模糊的，零散的、不系统的设计想法变为能看得到的、比较完整的具体方案呢？这就需要借助一定的构思方法，但这些方法不能只是讲授给学生，更重要的是应通过学生自亲参与方案的构思过程中来体会和运用。方案的构思方法有很多，教材上介绍了四种方法：草图法、模仿法、联想法和奇特性构思法。其实介绍哪种方法不重要，重要的是方法能有效地帮助学生进行方案的构思。在教材的处理上，我不准备把草图法单独作为一种构思方法进行介绍，而是把画草图作为其它构思方法的一种呈现方式。在教学过程中，重点运用后面的三种方法帮助学生进行方案的构思，针对这三种构思方法预设了相应的构思实践活动。让学生按照一定的程序循序渐进地掌握方案的构思方法，并有效地进行方案的构思。（二）学生情况分析1．对设计的一般过程和基本原则有了一定理解。2．对优秀的设计作品进行欣赏和分析积极性很高，但对设计方案的构思可能有一定畏难情绪，参与构思实践的积极性不一定很高，需要教师的引导和调动。在设计分析阶段对设计对象有了一些想法，有一定的创造潜能。（三）教学目标(一)知识与技能能通过各种渠道收集与所设计产品有关的各种信息，并进行处理；理解方案构思的常用方法并能够运用草图法、模仿法和联想法构思设计一些简单的作品；能制定符合一般设计原则和相关设计规范的设计方案。(二)过程与方法收集与所设计产品有关的信息和欣赏精妙独到的作品设计的同时，激发同学们的学习兴趣和创造欲望；经历自己分析作品设计、提出自己改进设计的构思、进而画草图呈现出来，形成方案构思的过程。由浅入深，学生积极主动地接受并从中享受到成功和创造的快乐。(三)情感态度与价值观通过积极参与课堂中实际方案构思实践活动，感受设计的快乐，培养富于想象、敢于表现、勇于创新的个性品质和积极的合作交流态度，不断提高学生的技术素养。教学重点、难点教学重点：方案的构思，体会并初步掌握运用草图法、模仿法、联想法奇特性构思方法设计一些简单的产品。教学难点：方案构思--草图法”教学策略及手段1.鼓励学生运用不同的方法，大胆构思，努力挖掘自己的创造潜力，提出多个方案。2.在构思中要特别关注学生的创造力，想像力。3.以台灯这个学生熟悉的实物为载体，从具体到一般，从中总结方案构思的一些方法。4.在学习四个方案构思方法时，重点放在“草图法”上。六、课前准备：多媒体（七）教学过程教学过程教学环节教学内容教师引领学生活动设计意图导入课题利用上节课后思考题导入本节课。上节课后作业中布置思考题：通过学习如何对教具所用的台灯进行改进？同学们有什么想法?你想法诉你的同桌。同学们交流的是自己的想法，也可以说是你的方案的构思。什么是方案的构思呢？（板书课题）第五章方案的构思及其方法第一节方案的构思方法（二）方案的构思方法同桌同学互相交流通过同桌同学互相交流自然过度到当堂讲课内容。探究新课方案的构思是指人们在一定的调查研究和设计的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定规律架构起来，形成一个完整的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现的思维过程。教师给出定义播放PPT21怎样把你的构思过程中那些模糊的、零散的、不系统的设计变为我们能看到的、比较完整的具体方案，就需要采取—定的方法。方案的构思方法一：草图法（同时板书）学生识记（学生看P99方案的构思前两段，并把第一段用下划线画下来。让学生理解什么是方案的构思，既而方案构思的方法。教学过程教学环节教学内容教师引领学生活动设计意图探究新课方案的构思方法一：草图法立体派画家毕加索的画。写实派画家达芬奇的画。方案的构思方法二：模仿法知道什么是模仿法。利用书中图片，认识模仿法。方案的构思方法三：联想法草图的绘制我们将在第六章进一步学习。草图是用于呈现设计构想进行设计交流的途径。在绘制草图过程中很多灵感、新的想法，被激发出来，新的构思也会因此而生成。展示投影22—24在画中寻找新构思。展示投影25—26画家当年想象如今变成现实。引领学生运用草图法进行构思，带学生看完成P99页四组图，然后按前后桌四同学一组进行进行讨论。自由发挥、捕捉灵感、不受约束。方案的构思方法二：模仿法引领同学们分析自己设计的台灯中的灵感来自哪里?组织学生看P100页图形；PPT28生活中例子很多如：模仿苍蝇眼制作的眼镜；模仿鳄鱼的头制作的鳄鱼夹；还有雨伞、锯等等。要讲的方案的构思第三种方法是联想法。引用一句广告词：“试想世界没有了联想将会是什么样子”。“想象”是思维的基础，“联想”是思维的重要手段。讲述“古人飞天梦”。引用案例PPT32—33组织学生讨论P101页思考PPT34—36学生看下面几幅图片并跟随老师展示投影思考；完成P100页马上行动内容。分析、讨论。模仿是不是照搬照套?请举出几个日常生活中用模仿法构思出来的方案和作品。学生在教师引导下识记方案的构思方法三：联想法。学生讨论使学生认识方案的构思方法一：草图法。通过画家的画让学生进入草图构思情境，充分利用教科书四组图行讨论，使学生更好掌握方案的构思方法一：草图法使学生认识方案的构思方法二：模仿法激发学生思维，更好的认识和掌握方案的构思方法三：联想法激发学生兴趣教学过程教学环节教学内容教师引领学生活动设计意图探究新课方案的构思方法四：奇特性构思法（参考PPT文稿）引导学生阅读P101页方案的构思方法四：奇特性构思法，讲述“卢斯福·巴特教授的发明构思”PPT37夜视镜：在古今许多战争中侦察员是个重要角色……。采用红外热敏材料造出了能在夜晚看清敌人的夜视镜。PPT38方案构思的方法有很多(移植法，组合法等)，构思时应开阔视野、利用和创造更多的方法为构思服务。最后形成丰富的，既体现创造特征、又遵循一般的设计原则和设计规范的多个方案。给自己的台灯加上新功能。学生讨论如何给自己的台灯加上新功能。如果有时间请同学们用今天所学知识对自己使用的书包进行方案构思并画出草图，没有时间把它作为课后作业。使学生认识方案的构思方法四：奇特性构思法新课小结通过黑板的板书进行所学知识小结。学生追忆巩固所学知识布置作业1．方案的构思方法很多常见的方案构思方法有。2．简答：冰能取火吗？简要说说用冰取火的全过程。板书设计第五章方案的构思及其方法第一节方案的构思方法（二）方案的构思方法㈠草图法㈡模仿法⒈外形模仿⒉仿生模仿：形态仿生、结构仿生、原理仿生㈢联想法㈣奇特性构思法混凝土结构包括素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土结构。钢筋混凝土结构的优点：耐久性好；耐火性好；整体性好，刚度大；就地取材，节约钢材；可模性好。钢筋混凝土结构的缺点：自重大；抗裂性差；混凝土的补强维修困难；隔热隔声效果差；施工比钢结构复杂，建造工期一般较长，施工质量收到自然环境的影响。在学习混凝土结构设计原理时应注意一下几点:(1)混凝土材料的非匀质、非弹性。（2）混凝土结构计算公式的特殊性。（3）混凝土结构设计中构造要求的重要性。（4）混凝土结构设计的综合性。钢筋和混凝土能够协同工作，主要原因：（1）钢筋和混凝土之间有；良好的粘结力，能够牢固地黏结成整体，在外力作用时能共同变形、共同工作。（2）钢筋与混凝土两种材料的温度线胀系数近似相等，钢为1.2*10-5,混凝土为（1.0~1.5）*10-5，当温度变化时，这两种材料不致发生相对的温度变化而破坏他们的结合。（3）混凝土包裹住钢筋，对钢筋起保护作用。第二章………………………1.钢筋混凝土结构的钢筋形式：柔性钢筋和劲性钢筋。分为：热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线以及冷加工钢筋。：钢筋的伸长率和冷弯性能。：钢筋强度高、塑性好、可焊性好和与混凝土的黏结性能好。：以边长为150mm的立方体在20±3℃的温度和相对湿度在90%以上的环境下养护28d，以每秒0.3~0.5Mpa的速度加载试验，测得的具有95%保证率的抗压强度值以150mm×150mm×300mm的试件为标准试件.其试验得到的抗压强度为轴心抗压强度,以fc表示。7.混凝土的变形分为两类;㈠由于混凝土受到力的作用而产生的变形㈡由于混凝土的收缩和温度等引起的体积变形。8.混凝土轴心抗拉强度试验方法：直接轴向拉伸试验和劈裂试验9.混凝土的徐变：在荷载长期作用下，混凝土的变形将随时间而增长，在应力不变的的情况下，混凝土的应变随时间继续增长。徐变产生的主要原因：混凝土受力后水泥胶体的黏性流动要持续很长时间。影响徐变的因素：①施加的初应力对混凝土徐变的影响②加荷龄期对混凝土徐变..③混凝土的组成成分对..④外部环境对混凝土的影响10.钢筋与混凝土的黏结力4部分组成：1、混凝土内水泥颗粒的水化作用形成了凝胶体，对钢筋表面产生的胶结力。2、混凝土硬化时体积收缩，对钢筋表面产生的摩擦力。3、钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。4、在钢筋的端部设置弯钩、弯折或加焊短筋等提供的附加咬合作用11.影响钢筋与混凝土之间粘结强度的主要因素：1、混凝土强度等级2、钢筋的表面形状3、浇筑时钢筋的位置4、保护层厚度和钢筋净距5、横向配筋的影响第三章………………………安全性、适用性、耐久性。2.结构的极限状态：结构的极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类承载能力极限状态:承载能力极限状态是指讨应于结钩或结构构件达到最大承载能力,出现疲劳或不适于继续承载的变形.正常使用极限状态:正常使用极限状态是指结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定的极限值.构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极限状态:①影响形影响正常使用或耐久性的局部损坏(包括裂缝);②影响正常使用的振动;③影响正常使用的其他特定结构。④影响正常使用或外观的过大变形。2.设计基准期：在计算结构可靠度时，必须确定结构的使用期。有关的材料性能等取值而选用的时间参数（我国建筑工程中取用设计基准期为50年，公路桥涵设计基准期为100年）4.影响混凝土结构耐久性的因素:⑴材料的质量⑵混凝土的碳化⑶碱集料反应⑷钢筋腐蚀的机理及对结构耐久性的影响⑸混凝土的抗渗及抗冻性.5.混凝土结构及构件应采取的耐久性技术措施？（1）预应力混凝土结构中的顶应力筋应根据具体情况采取表面防护、孔道灌浆、加大混凝