資源簡介

課件40張PPT。第一節 認識結構我們身邊存在著各種各樣的結構。
結構普遍存在于自然界的物體中， 也存在于人類創造的各種物體中。尼龍搭扣與 蒼耳子鷹眼與導彈跟蹤系統
鷹可以在幾千米的高空準確無誤地辨別地面上的動物，這是因為它的眼部結構比較特殊。人類每只眼睛的視網膜上都有一個凹 槽，叫做中央凹。而老鷹眼中的中央凹卻有兩個，這兩個中央凹的作用不同，其中一個專門用于接收來自鷹頭側面物體的像，另一個用于接收來自鷹頭前方物體的像。這樣，老鷹的視覺范圍就寬多了，能兼顧前方和側面。根據鷹眼的結構，人們正在研制“鷹眼”導彈系統。這種導彈系統能自動尋找、識別目標并跟蹤攻擊。 蜂 巢各種各樣的結構——自然界重量輕、用材少、成本低 雪 花各種各樣的結構——自然界貝 殼各種各樣的結構——自然界汽車手機各種各樣的結構——人類創造長
城悉尼歌劇院羅浮宮各種各樣的結構——人類創造建筑奇葩—橋趙州橋海南世紀大橋各種各樣的結構——人類創造什么是結構？ 廣義上：結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。
結構的各個組成部分稱為構件。
對常見的物體進行分析：椅子 橋 從力學的角度：結構是指可承受一定應力的物體形態，結構可以抵抗能引起形狀和大小變化的力。 當一個結構受到外力作用時，內部各質點之間的相互作用會發生改變，產生一種抵制的力，稱為內力。
應力是構件的單位橫截面積上所產生的內力，用公式表示為 應力=內力/受力面積彎曲力：作用于物體，使它產生彎曲的力　　剪切力：兩個距離很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物體上的平行的力壓力：擠壓物體的力。拉力：物體所承受的拉拽力。扭轉力：反方向向物體兩端均勻施力，使物體發生扭轉形變的力。組成結構的構件的基本受力形式拉力 壓力 扭曲力
彎曲力 剪切力結構的分類根據物體結構形態在受力時承受和傳遞力的方式差別實體結構框架結構殼形結構結構實體結構 通常是指結構體本身是實心的結構。
如墻壁、柱子、實心球等等。實體結構長
城實體結構三
峽
大
壩實體結構錘
子砧
板實體結構的受力特點如何？ 實體結構是利用自身來承受荷載，主要承受壓力。
框架結構 通常是指結構體本身由細長的構件組成，支撐空間卻不充滿空間。
如窗戶、畫框、房子的架構等等。埃
菲
爾
鐵
塔框架結構框架結構建筑框架建筑用腳手架書桌椅書柜框架結構框架結構的受力特點如何？ 框架結構是通過條狀物的連接來承受荷載，可以承受壓力和拉力。
殼形結構 殼形結構通常是指層狀的結構。
如貝殼、頭盔、汽車飛機的外殼等等。 燈
泡殼形結構中國國家大劇院帳篷殼形結構的受力特點如何？ 殼形結構通過殼形來傳遞力和承受荷載，特別是當頂部受到壓力時，它能將力均勻擴散。
小結：1、什么是結構
2、結構與力
3、結構的分類調查項目
　　同學們可自主選擇以下任一項，也可自主設置活動。以小組合作的方式，對我們身邊的建筑物或生活用品的結構特征進行調查
活動1：調查3座以上不同形狀的橋梁。
活動2：調查3種以上不同形狀的房屋。
活動3：調查3種以上不同樣式的椅子。
　　上述調查活動可從以下幾個方面展開：了解制造時間、用途、所用材料等；觀察它們的形狀（最好繪制草圖或用相片紀錄）、主要組成部分、各部分的連接方式等；注意歸納不同橋梁、房屋和椅子各自的共同點。課件34張PPT。第三節 結構設計
設計的一般過程是怎樣的？
1. 發現和明確問題
2. 制定設計方案
3. 制作模型或原型
4. 測試、評估及優化
5. 產品的使用和維護第三節 結構設計一、了解一下設計結構設計 結構設計對于我們的日常生活、對于各種各樣的生產活動都非常重要。
日常生活中，沒有豐富的結構設計，產品將會造型單一、功能單調，那些大型建筑物、交通運輸工具等更是無法產生；生產活動中，產品制造技術、結構安全性及耐久性評估、維修加固技術等，都離不開結構的設計和研究 。8字型沙發五件套沙發床鞋架（夾）用雜志做蓋子的垃圾桶結構設計應考慮的主要因素一、明確設計目標和要求1、設計目標及要求模型制作：長度、高度等等2、材料及連接方式材料：木條、細繩、膠水連接方式：鉸鏈接、剛連接二、形成初步設計方案收集和整理信息
發現問題
橋梁結構類型的選擇
繪制草圖橋梁結構類型的選擇a梁式橋；b拱架橋；c 懸索橋d 鋼梁橋；e 鋼索斜拉橋；f 弓形拱橋三、模型制作 現年41歲的邁克爾·威廉姆斯用火柴棍建造模型。威廉姆斯花費十年時間設計并建造了倫敦著名的標志性建筑——泰晤士河上邊上的倫敦塔橋，為此他用了160多萬根火柴棍。 古建模型比例為1：10材質樟子松。模型高0.70米，寬為0.76米,長2.34米,由9500個組件構成。全部木結構。工藝采用斗拱支架。卯榫連接的傳統建筑工藝。浮雕、鏤空均系手工雕刻而成。面層打磨后清漆處理。模型于2007年1月至6月歷時6個月制作完成。四、檢測、優化和改進設計試驗檢測
優化和改進設計
模型沉重檢測五、評價各組模型橋的評價表模型橋制作評比表各組模型橋優缺點評價表屯溪老大橋屯溪橫江大橋屯溪新安大橋屯溪黃口大橋屯溪率水大橋屯溪廣宇大橋屯溪觀光纜索橋屯溪觀光纜索橋夜景黃山太平湖大橋 2007年3月3日拍攝的主體全部竣工的太平湖提籃拱橋。被稱為亞洲第一提籃拱橋的安徽黃山太平湖大橋日前全部竣工。該大橋是合（肥）銅（陵）黃（山）高速公路的重點工程，主跨336米，在亞洲目前同類橋型中跨度位居第一。 課外制作：模型橋的制作模型橋的制作要求：
1、規格：橋孔跨度為30厘米；橋孔高度為15厘米；寬度為10厘米。
2、材料：木條或者竹條（自己準備）
3、結構：框架結構
4、時間：三周時間1、尊重原理，結構合理
2、選材考究，堅固易加工
3、合理搭配，分工合理橋梁結構類型的選擇a梁式橋；b拱架橋；c 懸索橋d 鋼梁橋；e 鋼索斜拉橋；f 弓形拱橋模型橋的制作準備1，十分鐘構思橋的結構，想好用什么材料，如何連接；2,十五分鐘根據書上25頁的內容，畫出草圖或者三視圖3，結合穩定性、強度以及價格難易程度修改方案，并在在草圖基礎上修改完善，寫好制作步驟； 規格：橋孔跨度為30厘米；橋孔高度為15厘米；寬度為10厘米 根據構思方案，自己準備材料（主材和膠水等），下周帶到科學館一樓實踐室制作，三周內完成。課件22張PPT。第二節 探究結構觀察結構一、結構的穩定性涵義：結構的穩定性是指結構在荷載的作用下維持其原有的平衡形式的能力。
結構的穩定性與那些因素有關？想一想： A字形梯為什么載人時能夠保持穩定？
如果沒有梯子中間的拉桿將會怎么樣？想一想：想一想： 照相機的支撐架為什么常使用三腳架而不用其他形狀？ 影響結構穩定性的因素因素一：幾何形狀想一想：為什么大壩的橫截面總是建成梯形的？ 為什么許多課桌椅的支撐腳要做成往外傾斜？想一想：影響結構穩定性的因素因素二：支撐面積的形狀和大小怎樣讓不倒翁倒下？想一想：重心的高低比薩斜塔為什么不倒塌？想一想：重心的落點 遼寧瑞州古塔，現存塔身高10米，塔身向東北方向傾斜12度，塔尖水平位移1.7米。該塔建成之后雖幾經地震與洪水破壞，卻始終斜而不倒，堪稱奇跡。 小資料：中國的斜塔影響結構穩定性的因素因素三：重心位置影響結構穩定性的因素：結論幾何形狀 支撐面積 重心位置 單腳支撐架的傾斜度如何影響自行車的穩定性？拓展二、結構與穩定性1、結構的強度
——結構具有的抵抗被外力破壞的能力。二、結構與強度2、影響結構強度的主要因素
（1）結構的形狀二、結構與強度（2）結構的材料結構的連接方式鉸連接——被連接的構件在連接處不能相對移動，但能相對轉動。
剛連接——既不能相對移動，也不能相對轉動。
鉸連接剛鏈接與鉸連接的穩定性和強度課件53張PPT。 優秀的結構設計不僅表現在結構的實用功能上,也表現在形式上,特別是功能與形式的統一上。古今中外許多能工巧匠把結構的功能與形式恰當地結合起來, 形成了一些經典的結構。第四節 典型結構的欣賞 如何賞析結構設計作品？ 賞析結構設計作品,可從技術與文化兩個角度進行：（2）文化的角度主要有：文化寓意與傳達，公眾認可的美學原則，反映的時代、民族、習俗方面的特征、結構的個性特征等。
（1）技術的角度主要有：結構功能、穩固耐用、造型設計的創意和表現力、材料使用的合理性，工藝制造的精湛程度等。一、建筑與文化北京天安門北京故宮圣彼得大教堂 伊薩基輔大教堂 福建永定的客家土樓福建永定的客家土樓結構圖廣東開平碉樓 這是有“開平第一樓”美稱的瑞石樓。它修建于1923年，占地92平方米，共9層，高25米，是開平現存碉樓中最高的。 北京時間2007年六月二十八日上午八點三十五分，從新西蘭基督城傳來消息，在此地召開的聯合國教科文組織第三十一屆世界遺產大會上，廣東的開平碉樓與村落順利通過表決，成為中國第三十五處世界遺產，這也是廣東省第一處世界文化遺產。
　　開平市是中國著名的僑鄉，開平碉樓鼎盛時期達三千多座，現存有一千八百三十三座，分布在開平十五個鎮與辦事處。這些碉樓是上世紀開平華僑與村民把外國建筑文化與當地建筑文化相結合的結晶。其數量之多，建筑之精美，風格之多樣，在國內乃至世界的鄉土建筑中實屬罕見。
　　難能可貴的是，開平碉樓與村落及其中西文化交融的人文景觀、自然生態、鄉風民俗等，都保持得相當完整和真實。
　　廣東開平碉樓成功申報世界文化遺產 開平碉樓有著深厚的中國 傳統文化底蘊、濃郁的歐美文化氣息，高度反映了在特定的歷史條件下、特定的地域環境中所形成的獨特的歷史文化景觀，被譽為“華僑文化的典范之作”、“令人震撼的中西建筑藝術長廊”。
　　據介紹，開平碉樓與村落申報世界文化遺產工作從2000年啟動，前后歷經八年。在八年中，從開平碉樓與村落申遺工作的提出、論證，到碉樓的維修，再到碉樓與村落的環境整治，廣東省及開平市的每一步都做得十分扎實，申遺條件十分成熟。
　　據了解，“開平碉樓與村落”此前已連闖“三大關卡”——文本關、評估關、執委會關，世遺大會是最后的表決。世遺專家稱，開平碉樓文本扎實，專家在評估時高度肯定，而在申報文化遺產時，特別注重開平碉樓與村落的規劃與保護，因而獲通過幾乎沒有懸念。
橋結構欣賞杭州灣跨海大橋法國米洛大橋長達２．４６公里，但只用７個橋墩支撐，其中２、３號橋墩分別高達２４５米和２２０米，是世界上最高的兩個橋墩。楊浦大橋，主跨602米長度當時居世界已建成的同類型斜拉橋的首位武漢長江大橋，中國在長江上修建的第一座鐵路、公路兩用橋梁，被稱為“萬里長江第一橋”。 錢塘江大橋位于浙江省杭州市西湖之南，六和塔附近的錢塘江上，是我國自行設計、建造的第一座雙層鐵路、公路兩用橋，橫貫錢塘南北，是連接滬杭甬鐵路、浙贛鐵路的交通要道。大橋于1934年8月8日開始動工興建，1937年9月26日建成，歷時三年零一個月時間。74年來任憑風吹浪打，巋然不動，被網民熱捧為“橋堅強”。二、建筑與技術 中國未來十大著名建筑 介紹北京國家體育場 1 上海世茂國際廣場上海浦西第一高樓，總建筑面積14萬平方米，主體建筑高達333米。
2 南京朗詩城市廣場3建筑面積約21萬平方米，
主樓建筑高度為228米，
總投資近20億元。
北京首都機場新航站樓：擴建后的首都機場年旅客吞吐總量可達6000萬人次，并創造出新北京“國門”的形象。4 武漢天興洲長江大橋：世界最大公鐵兩用橋，下層為可并列行使四列火車的鐵道，總投資約110.6億元人民幣。5南寧：地王國際?？偢叨?76米。已封頂 6 武漢琴臺文化藝術中心：世界罕見的占地達到2.15平方公里的文化藝術中心。 7天津奧林匹克體育中心 8 國家大劇院：世界最大的穹頂建筑，總建筑面積約16.5萬平方米,造價超過20億元人民幣。9總建筑面積約55萬平方米，最高建筑約230米，工程建安總投資約50億元人民幣。10北京央視新大樓三、各式各樣的結構 斗拱是中國木構架建筑特有的結構構件，在結構上挑出承重，并將屋頂的大面積荷載經斗拱傳遞到柱上。它有一定的裝飾作用，又是屋頂和屋身的過渡。此外，它還是封建社會森嚴的等級制度的象征和重要的建筑尺度衡量標準。斗拱一般使用在高級的官式建筑中，稱為大式建筑。因為斗拱的重要性，歷代建筑對它十分重視，使它成為判斷建筑時代的重要標志之一。西遞牌坊現代結構設計欣賞Michael Jantzen 空間設計 兩棲滑板車 荷蘭設計師 Reinier de Jong 多方位椅子設計 折扇式抽屜 橢圓形搖籃床 法國設計師 Frank?&?Stanimira?Rafaschieri
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