技術(shù)與設(shè)計2第一單元

結(jié)構(gòu)及其設(shè)計常

見

結(jié)

構(gòu)

的

認

識1.1第一單元

結(jié)構(gòu)及其設(shè)計化學地理第一單元

結(jié)構(gòu)及其設(shè)計本單元，通過認識結(jié)構(gòu)，探析影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強度的主要因素，將使我們理性地研究和應用這些結(jié)構(gòu)，并學會進行簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計。馬路截面結(jié)構(gòu)1.1常見結(jié)構(gòu)的認識一、感知豐富的結(jié)構(gòu)1.結(jié)構(gòu)的含義：?

結(jié)構(gòu)是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。2.結(jié)構(gòu)的普遍性：任何事物都有結(jié)構(gòu)，不同的事物往往有不同的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的多樣性和魅力課本第2頁：技術(shù)體驗——讓木條“動”起來情境展示：《武經(jīng)總要·攻城法》記載：“云梯以大木為床，下施六輪，上立二梯，各長丈余，中施轉(zhuǎn)軸，車四面以生牛皮為屏蔽，內(nèi)以人推進。及城，則起飛梯于云梯之上。”古人設(shè)計了什么結(jié)構(gòu)做到“起飛梯于云梯之上”的？問題分析：要設(shè)計一個能動的木質(zhì)結(jié)構(gòu)，首先要考慮的就是我們要用這個結(jié)構(gòu)做什么，什么樣的結(jié)構(gòu)可以動起；其次就是在哪里設(shè)計連接，用什么形式的連接等問題。活動準備：中間和兩端分別鉆好孔的木條，螺絲和螺帽若干技術(shù)體驗-----讓木條“動”起來AB自然界中形形色色的結(jié)構(gòu)在自然界中，蜂巢、蜘蛛網(wǎng)、大樹、動物的身體與器官等都有其特定的結(jié)構(gòu)。這些形形色色的結(jié)構(gòu)給了人們無限的創(chuàng)造靈感和啟示。情景：人們從灌木叢走過，有時褲子上會粘上蒼耳子，這跟蒼耳子特殊的結(jié)構(gòu)有關(guān)。?

活動準備：蒼耳子若干，毛巾數(shù)塊?

活動要求：仔細觀察蒼耳的結(jié)構(gòu)特點發(fā)明蜂巢與蜂窩結(jié)構(gòu)這種蜂窩結(jié)構(gòu)強度很高，重量又很輕，蜜蜂所建造的蜂巢的確采用了最少的蜂蠟，占有最大的空間面積，而結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性為最佳。還有益于隔音和隔熱。因此，現(xiàn)在的航天飛機、人造衛(wèi)星、宇宙飛船在內(nèi)部大量采用蜂窩結(jié)構(gòu)，衛(wèi)星的外殼也幾乎全部采用蜂窩結(jié)構(gòu)。

合理的結(jié)構(gòu)是事物存在的基礎(chǔ)，卓越的結(jié)構(gòu)是設(shè)計者和制造者共同的追求。結(jié)構(gòu)方面存在的一個小缺陷就可能導致重大事故的發(fā)生。?

閱讀課本第4頁：案例分析--魁北克大橋的坍塌事故原因：設(shè)計師擅自改變橋梁的結(jié)構(gòu)。啟示：進行結(jié)構(gòu)設(shè)計要具有高度的責任感。二、認識結(jié)構(gòu)的受力1.結(jié)構(gòu)的本質(zhì)：從力學角度來說,結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài),它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。2.構(gòu)件：一個復雜的結(jié)構(gòu)由許多不同的部分組成，結(jié)構(gòu)的各個組成部分通常稱為構(gòu)件。車輪車輪構(gòu)件：輪胎、車圈、輻條、車軸等。

根據(jù)構(gòu)件的受力和變形的形式，構(gòu)件受力形式分為受拉、受壓、受彎曲、受扭轉(zhuǎn)、受剪切五種基本形式。3.構(gòu)件受力與變形的基本形式①構(gòu)件受拉沿軸線向外的拉力

變細變長拔河時的繩子、起吊重物的鋼索②構(gòu)件受壓沿軸線向里的壓力

變粗變短千斤頂?shù)幕钊蚨?、承重墻③?gòu)件受彎曲FF構(gòu)建兩端承受垂直于構(gòu)件軸線的一對大小相同的平行力發(fā)生彎曲FF④構(gòu)件受扭轉(zhuǎn)⑤構(gòu)件受剪切的力構(gòu)件受作用線很近的兩個等大反向的力作用發(fā)生錯位變形練習：分析以下構(gòu)件的受力橋墩受力懸索受力單杠受力螺釘受力螺絲釘受力受剪切受

壓受扭轉(zhuǎn)受

拉受彎曲結(jié)構(gòu)受力測試儀三、辨析結(jié)構(gòu)的類型結(jié)構(gòu)的分類多種多樣，從形態(tài)方面考慮，通常有實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和殼體結(jié)構(gòu)等基本類型。課本第8頁：技術(shù)試驗----殼體結(jié)構(gòu)的受力分析神奇之處：面積11.89萬平方米,總重6750噸的鋼結(jié)構(gòu),館內(nèi)沒有一根立柱支撐。課本第8頁：雞蛋承重試驗思考：為什么雞蛋能夠承受如此大的壓力？膠帶圈在其中起什么作用？殼體結(jié)構(gòu)具有很好的空間傳力性能，能以較小的構(gòu)件厚度形成承載能力、能覆蓋或維護大跨度的空間而不需要空間支柱。我國深海潛水器蛟龍?zhí)柕妮d人艙，采用球形的殼體結(jié)構(gòu)。三、辨析結(jié)構(gòu)的類型1

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實體結(jié)構(gòu)實體結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)體本身是實心的結(jié)構(gòu)，受力情況：力承受分布在整個體積中。如：大壩、橋墩、實心墻、實體物。2．框架結(jié)構(gòu)指結(jié)構(gòu)體由細長的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。由梁和柱以剛接或者鉸接相連接成，構(gòu)成承重框架共同抵抗外力（荷載）。鐵架塔、建筑用腳手架、場館的建設(shè)等。3.殼體結(jié)構(gòu)通常是指層狀的結(jié)構(gòu)。其幾何特征是厚度比長度和寬度小得多。受力特點：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上。特別是當頂部受到壓力時，它能將力均勻擴散。如摩托車的頭盔、飛機的外殼、貝殼等。組合機構(gòu)：在生產(chǎn)和生活實際中，很多物體的結(jié)構(gòu)是兩種或兩種以上的基本結(jié)構(gòu)類型組合而成的。小結(jié)感知豐富的結(jié)構(gòu)認識結(jié)構(gòu)的受力辨析結(jié)構(gòu)的類型作業(yè)：?