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(共76張PPT)
第四節
簡單結構的設計
人們設計結構是為了完成某種任務或滿足特定的需要。
在進行結構設計時，必須明確設計的目標和要求，必須抓住主要因素而展開工作。
任務一分析結構設計應考慮的主要因素
一、結構設計的目標及要求
結構設計應以一種或幾種功能的實現為基本目標，應滿足設計規范，滿足使用者的基本需要。
例如，兒童自行車的結構設計，首先應以鍛煉兒童的手腳協調能力為設計目標，同時要滿足童車結構設計的國家標準和規范的要求，如自行車的鏈輪和鏈條不能裸露在外，車把、車閘的內側距離不得超過6
cm，外側距離不得超過8
cm等，否則設計應視為不合格。
童車
再如，兒童玩具體內的金屬絲，如果是用于支持或加固框架，在設計時應盡可能考慮用塑料甚至硬質紙板代替；對內裝驅動機構的玩具，在結構設計及材料選擇時應考慮其殼體的韌性、牢固性等。
商店營業廳的出入門、安全門凈寬度不應小于1.40
m，不應設置門檻。
室內樓梯的每梯段凈寬不應小于1.40
m，踏步高度不應大于0.16
m，踏步寬度不應小于0.28
m;
室外臺階的踏步高度不應大于0.15
m，踏步寬度不應小于0.30
m;
供輪椅使用的坡道坡度不應大于l：12，兩側應設高度為0.65m的扶手，當其水平投影長度超過15
m時，宜設休息平臺。
為實現結構設計的基本目標，進行結構設計時考慮的主要因素有：穩定性、強度、安全性、適用性、耐久性和成本控制要求等。
結構設計
適用性
強度
成本
安全性
耐久性
穩定性
美觀
其他
二、結構設計應考慮的主要因素
人的個性化需要
材料
加工工藝
民俗文化
不同的結構設計應考慮的因素各有側重，但無論在哪一類用途的結構設計中，安全都是至關重要的因素。
設計的一般原則
創新
實用
經濟
美觀
道德
技術
規范
可持續
發展
…
回顧：
飛機的安全
橋的適用性
燈的成本
人的個性化需要
房屋的美觀
桌子的穩定性
房梁的強度
橋梁的壽命
相片架的結構設計可分為兩部分，相框和支架。
簡易相片架的設計
框
的
形
狀
支
架
創意相框設計
創意相框設計
數碼相框新時代
結構設計可分為三部分，即桌面、
支撐結構和高度調節結構的設計。
任務二
設計并制作站立式辦公桌
1．桌面的設計
桌面要承受一定的外力，需要一定的強度，人機關系要合理。在設計時需要考慮：
(1)桌面的材質要易于加工，抗壓抗彎強度好，能承受一般成人伏案時的壓力。
(2)桌面的功能分區，根據需求設計整體升降或局部升降。
2．支撐結構的設計
支撐結構的主要作用在于能支撐起桌面，能承受一定的力，且使用時穩定可靠，同時能實現高度調節。在設計中需要考慮：
(1)支撐結構的支撐形式的選擇，應具有良好的穩定性和強度。
(2)支撐結構的組合方式、材料的組合方式以及構件之間的連接。
3．高度調節結構的設計
高度調節結構可通過支撐腳的伸縮或幾何形變來實現。在設計中需要考慮：
(1)調到合適高度時能固定。
(2)調節方便，高度調節范圍應滿足人坐著和站立所需的高度差。
4．各部分的連接
根據不同的設計方案，支撐腳與桌面的連接可以是鉸連接或剛連接。為了確保連接安裝的方便，可以使用市面上已有的五金連接件。連接方法的選擇需要考慮：
(1)連接方法能滿足功能實現的需要。
(2)連接的強度能滿足實際需要。
(3)連接裝配操作簡單方便。
第2題：第一個方案，支撐腳的組成桿件通過滑槽與圓孔相連，滑動時可調節支撐腳長度，通過可徒手調節的螺栓螺母緊固，緊固后可固定支撐腳長度。由于支撐腳、桌板與支撐框架間均采用鉸連接，從而使支撐腳可折疊且桌板的傾斜角度可調節，采用金屬斜撐桿支撐傾斜的桌板，使桌板保持一定的傾斜角度。第二個方案，支撐腳由三節桿件組成，桿件之間采用可轉動且帶有齒輪定位的關節組成。當拉動拉環旋轉一定的角度，關節可轉動；當拉環復位后，不能轉動，從而固定調節后的角度。
中國椅
趕棖（
gǎn
chéng
）
趕棖（
gǎn
chéng
）
圈椅
第1題：“中國椅”在整體上借鑒了圈椅傳統的天圓地方構造，但是提高了四條趕棖（
gǎn
chéng
）的位置，甚至去掉，使得椅子下部分“方”的空間變得過于開放，失去了正方體的框架感。“中國椅”這種做法擴大了腳的活動空間，活動起來更舒服，是現代椅子較為常見的設計。
扶手部分有明顯差別，圈椅的扶手較長，從側面看是突出到椅面以外的，而“中國椅”的扶手較短，基本上只能搭肘、斜倚，沒法扶握。
兩者的座面采用的都是自帶軟墊，只不過圈椅所用為藤編，“中國椅”系列以布墊和繩編為主。藤編的舒適度不及布墊和繩編，而且較滑；繩編和布墊的摩擦系數更大，使人坐得更穩。另外，“中國椅”是直靠背，圈椅通常是S型或者C型靠背，更能貼合使用者的脊柱，從這一方面看圈椅會更加舒服。

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