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(共44張PPT)
高一—粵教版—通用技術(shù)—必修二第一章
第三節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計
基礎(chǔ)知識回顧
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素
結(jié)構(gòu)的幾何形狀重心位置
支撐面積的大小
基礎(chǔ)知識回顧
影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素
構(gòu)件的形狀構(gòu)件的材料結(jié)構(gòu)的連接
趙州橋設(shè)計特點：
單孔石拱橋：有利于船航行，減少洪水沖擊
敞肩拱結(jié)構(gòu)：節(jié)省材料，增加橋的穩(wěn)固
性、保證橋的安全
圓弧拱形式：方便車輛和行人過橋
趙州橋設(shè)計過程：
明確問題：解決洨河的交通
設(shè)計分析：單孔？多孔？
方案權(quán)衡：單孔敞肩
單孔結(jié)構(gòu)
多孔結(jié)構(gòu)
橋梁模型結(jié)構(gòu)設(shè)計實踐
設(shè)計及制作目標(biāo):
1.用木質(zhì)材料為主制作橋梁模型，結(jié)構(gòu)形式不限，造型美觀
2.能承載一定的重物
3.具有一定的穩(wěn)定性和強(qiáng)度
4.橋長不限，橋梁的總跨度≥30CM，橋面的寬度≥10CM，橋孔高度≥15CM
結(jié)構(gòu)設(shè)計也是屬于必修1中所學(xué)的“設(shè)計”中的一種類型回顧：設(shè)計的一般過程
發(fā)現(xiàn)及明確設(shè)計問題
制訂設(shè)計方案制作原型或模型
測試和優(yōu)化交流與評價
（一）設(shè)計分析
1.橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的因素
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不但要考慮它的功能要求，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的受力情況、穩(wěn)定性、強(qiáng)度、連接方式和材料的選擇等，除此之外，還要考慮實用性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性
一、制訂設(shè)計方案
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，還有一些需要考慮的因素，如民俗文化、地域特點等。
客家土樓
苗族廊橋
不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)考慮的因素各有側(cè)重， 但無論在哪一類用途的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，安全都是至關(guān)重要的因素。
貴州吊腳樓 廣州騎樓
橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的因素：
橋梁的橋型
橋梁的長度、跨度橋梁的承重能力橋梁的材料
制作的難易程度橋梁的使用壽命
……
2.設(shè)計要求分析：
（1）實現(xiàn)橋梁的基本功能。
（2）具有一定的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。
（3）材料易取，易于加工。
（4）造型有創(chuàng)新性和新穎性。
（海心沙大橋）
3.橋梁結(jié)構(gòu)分析
（1）橋梁類型的選擇
梁架橋
拱架橋
鋼索斜拉橋懸索橋
①梁架橋
洛陽橋
江灣大橋
②拱架橋
蘇州寶帶橋
趙州橋
③鋼索斜拉橋
南京長江第二大橋
海印大橋
港珠澳大橋
④懸索橋
獵德大橋
南沙大橋
黃埔大橋
虎門大橋
不同類型的橋具有不同的結(jié)構(gòu)，但是總的設(shè)計目的都是為了防止橋過度彎曲。
3.橋梁結(jié)構(gòu)分析：
（1）橋梁類型選擇
（2）連接方式設(shè)計
（二）繪制設(shè)計圖
總圖：模型草圖、效果圖
詳圖：尺寸圖、三視圖、構(gòu)件圖等
（三） 設(shè)計方案的比較、權(quán)衡和決策
權(quán)衡利弊選擇最優(yōu)
（四）完成設(shè)計方案
用文字、圖表呈現(xiàn)。
設(shè)計方案展示
二、制作模型
制作模型的過程：
1.制作準(zhǔn)備
2.零部件加工
操作時要注意安全！
3.產(chǎn)品裝配
就是結(jié)構(gòu)的連接方式。
4.表面涂飾
保護(hù)產(chǎn)品，也使產(chǎn)品更美觀。
承重試驗
三、檢測、優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計
四、交流與評價
對各組設(shè)計的模型橋進(jìn)行評價，采用自評和互評相結(jié)合。
比較各模型橋的評價，列出各自的優(yōu)缺點和不足，并提出修改的意見。
請發(fā)揮你們的創(chuàng)造力，設(shè)計并制作充滿創(chuàng)意的橋梁模型。
實踐任務(wù)
課堂小結(jié)
選擇題
1.橋梁工程師設(shè)計一座跨海大橋時，不需要考慮的因素是（ ）
A.過往船只的高度
B.海風(fēng)的最大風(fēng)速
C.大橋預(yù)計車流量
D.造橋成本的回收時間
答案：D。橋梁工程師在進(jìn)行大橋結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要考慮的因素主要是功能、結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性、強(qiáng)度等，而造橋的成本回收時間是經(jīng)濟(jì)效益，不需要考慮。
2.張強(qiáng)一家出去露營，想在室外草地上放置投影儀，他在網(wǎng)上找了
4款投影儀支架，其中最適合的是（ ）
答案：B。考慮投影儀的使用環(huán)境，需要選擇方便攜帶，穩(wěn)定性好的產(chǎn)品，首選可折疊帶三腳架的。
選擇題
選擇題
3.圖示為用硬紙板制作而成的座椅，具有一定的強(qiáng)度，能承受一
個成年人的重量。以下不屬于影響紙板座椅強(qiáng)度的主要因素是（ ）
A.硬紙板與硬紙板之間的連接方式
B.硬紙板連接處的結(jié)構(gòu)
C.紙板座椅座面的高度
D.硬紙板的強(qiáng)度
答案：C。影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素有結(jié)構(gòu)的形狀(包括截面形狀)、連接方式及材料的選擇等。改變座椅座面的高度，就改變了結(jié)構(gòu)的重心，會影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
選擇題
4.某些支撐陽臺的梁做成如圖所示形狀，這樣考慮的出
發(fā)點是（ ）。
A.美觀
B.強(qiáng)度
C.安裝
D.穩(wěn)定性
答案：B。本題主要考察結(jié)構(gòu)設(shè)計考察的主要因素。陽臺是人活動的空間，第一考慮的因素是人的安全，所以強(qiáng)度是首先要考慮的。
選擇題
5.小張奶奶家里的廁所是蹲坑形式，腿腳不便的奶奶如廁很不方便，孝順的小張將家里如圖a所示的小椅子改裝成如圖b所示的小椅子，供奶奶使用。以下關(guān)于改裝后小椅子的分析中不正確的是（
）
對結(jié)構(gòu)的改裝可以達(dá)到其特定的功能
使用該小椅子時構(gòu)件1和構(gòu)件2的主要受力形式為受彎曲
適當(dāng)擴(kuò)大椅腳之間的距離可以增加小椅子的穩(wěn)定性
連接處采用螺栓、螺母連接，即可使小椅子實現(xiàn)折疊功能
答案：D。螺栓和螺母是將構(gòu)件緊密連接起來的零件，通過螺栓連接將椅腳固定，不能實現(xiàn)折疊功能，故該項不正確。

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