结构的强度Ⅱ 结构的强度Ⅱ
• 结构的强度：是指结构具有的抵抗被外力破 结构的强度： 坏的能力。 应力越大， 坏的能力。 应力越大，强度越大
影响结构强度的因素： 影响结构强度的因素： ①结构的形状。 结构的形状。 结构使用的材料。 ②结构使用的材料。 构件的连接。 ③构件的连接。
结构的形状
各种形状的横截面构件，所承受力的程度是不一样的。 各种形状的横截面构件，所承受力的程度是不一样的。
衣架
垃圾桶
雨伞架
笔筒
结构设计应考虑的主要因素Ⅰ 结构设计应考虑的主要因素Ⅰ
• 符合使用者对设计对象的稳定性 强度 稳定性和强度 稳定性 强度要求。（物、 环境的因素） • 安全 安全因素。（人、环境的因素） • 公众和使用者的审美需要 审美需要。（人的因素） 审美需要 • 使用者的个性化需要。（人的因素） 个性化需要。 个性化需要 • 对设计对象的成本 成本控制要求。（物的因素） 成本 • 对使用寿命 使用寿命的要求等。（物、环境的因素） 使用寿命
专题五
结构与设计
本单元高考要求
结构的含义
认识结构
结构的类型 结构的受力 结构的稳定性 结构的强度 结构与功能 结构设计应考虑的主要因素
探析结构
设计简单 的结构 欣赏结构
结构设计方案 结构模型或原型制作 结构设计案例的评价
结构的含义Ⅰ 结构的含义Ⅰ
• 结构是指事物的各个组成部分之间的 有序搭配和排列。 有序搭配和排列。 • 结构的各个组成部分称为构件。 结构的各个组成部分称为构件 构件。
σ =F/s
1如右图．椅子的脚粗细不一，一个人坐上去之 如右图．椅子的脚粗细不一， 如右图 关于A、 两处应力的大小 两处应力的大小， 后，关于 、B两处应力的大小，下列说法正确 的是( 的是 ) A． A处应力大．B处应力小 处应力大． 处应力小 ． 处应力大 B．A处应力小，B处应力大 处应力小， 处应力大 ． 处应力小 C． A、B两处的应力一样大 ． 、 两处的应力一样大 D．A、B两处的应力大小不能比较 ． 、 两处的应力大小不能比较 2“康师傅”矿泉水的瓶子外形结构如图甲所示， 康师傅”矿泉水的瓶子外形结构如图甲所示， 康师傅 A、B两处是矿泉水瓶壳的不同结构．A处有内环圈， 两处是矿泉水瓶壳的不同结构． 处有内环圈 处有内环圈， 、 两处是矿泉水瓶壳的不同结构 B处没有。则A、B两处抵抗外界向内挤压 如图乙 的 处没有。 两处抵抗外界向内挤压(如图乙 处没有 、 两处抵抗外界向内挤压 如图乙)的 能力( 能力 ) A．A处比 处大 处比B处大 ． 处比 B．B处比 处大 处比A处大 ． 处比 C．不能确定 ． D．一样大 ．
1．如图所示是竹、木混合材质的躺椅，其 ．如图所示是竹、木混合材质的躺椅， 结构类型主要体现为( 结构类型主要体现为 ) A．壳体结构 B．实体结构 ． ． C．框架结构 D．其他结构 ． ． 2．如图为一卫星整流罩的主视图。卫星 ．如图为一卫星整流罩的主视图。 整流罩的主要作用是保护卫星不受外界 影响．免受各种气动力、 影响．免受各种气动力、气动加热的作 从结构的类型来看，整流罩属于( 用。从结构的类型来看，整流罩属于 ) A．实体结构 B．壳体结构 ． ． C．框架结构 D．组合结构 ． ．
剪 切 力：
拧干衣服！ 拧干衣服！
扭转力： 扭转力：反方向向物体两端均匀
施力，使物体发生扭转形变的力。 施力，使物体发生扭转形变的力。
钓 鱼！
弯曲力：作用于物体， 弯曲力：作用于物体，使它产生
弯曲的力。 弯曲的力。
1．一辆汽车停在一座桥上，桥梁承受来自汽车的( ．一辆汽车停在一座桥上，桥梁承受来自汽车的 A．压力 B．拉力 Ｃ．扭转力 D．剪切力 Ｃ．扭转力 ． ． ． 2吊扇在启动瞬间，吊杆的主要受力形式有( ) 吊扇在启动瞬间，吊杆的主要受力形式有 吊扇在启动瞬间 ①拉力 ②压力 ③剪切力 ④扭转力 A．①④ B．①② C．①③ D．②③ ． ． ． ．
建筑的技术内涵
通过巨柱与斗拱的巧妙结合，将力合理分布，使整座建筑稳 通过巨柱与斗拱的巧妙结合，将力合理分布， 巨柱与斗拱的巧妙结合 倒梯形结构 大气、壮观，极富中国气派。同时向前倾斜的倒梯形结构， 妥、大气、壮观，极富中国气派。同时向前倾斜的倒梯形结构， 是现代建筑向力学的又一挑战。将传统建筑构件科学地运用， 是现代建筑向力学的又一挑战。将传统建筑构件科学地运用，是 中国人的又一创造，它向世界传达了一个大国崛起的概念， 中国人的又一创造，它向世界传达了一个大国崛起的概念，也向 世界展示了中国人的文化自信。 世界展示了中国人的文化自信。 中国馆的建造处处透露出环保和节能的信息。 中国馆的建造处处透露出环保和节能的信息。外墙材料使用 环保和节能的信息 无放射、无污染的绿色产品； 无放射、无污染的绿色产品；所有管线和地铁通风口都巧妙地隐 藏在建筑体内；国家馆顶层景观台使用最先进的太阳能板， 藏在建筑体内；国家馆顶层景观台使用最先进的太阳能板，储藏 阳光并转化为电能，可实现中国馆照明全部自给； 阳光并转化为电能，可实现中国馆照明全部自给；同时还有雨水 收集处理系统，雨水通过净化后用于冲洗卫生间和车辆。 收集处理系统，雨水通过净化后用于冲洗卫生间和车辆。
3如下靠上边图是一张四脚小方凳的直观图及视图，由于天气干燥， 如下靠上边图是一张四脚小方凳的直观图及视图，由于天气干燥， 如下靠上边图是一张四脚小方凳的直观图及视图 榫接部位松动，出现左右摆动，小明准备用方木条、铁钉为原材料． 榫接部位松动，出现左右摆动，小明准备用方木条、铁钉为原材料． 进行加固．如下靠下边图所示，效果最好的方法是( 进行加固．如下靠下边图所示，效果最好的方法是 )
三角形是框架结构最基本的形状 之一，结实、稳定、材料最少。 之一，结实、稳定、材料最少。 在四边形、六边形构件中， 在四边形、六边形构件中，加上 三角形支撑件， 三角形支撑件，就可大大增加构 件的牢固程度。 件的牢固程度。
结构的材料
花梨木长条凳
松木长条凳
结构的连接 • 结构构件的连接通常有两类：
ห้องสมุดไป่ตู้
结构的受力Ⅰ 结构的受力Ⅰ
从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态， 从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态， 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。 形状和大小改变的力 当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用 当一个结构受到外力作用时 内部各质点之间的相互作用 会发生改变, 称为内力 内力。 会发生改变 产生一种抵抗的力 , 称为内力。 应力——是构件的单位横截面上所产生的内力。 是构件的单位横截面上所产生的内力。 应力 是构件的单位横截面上所产生的内力 当应力达到某一极限值时, 结构就会遭到破坏。 当应力达到某一极限值时 结构就会遭到破坏。 用公式表示应力为σ =F/s, 用公式表示应力为 是应力。 其中 ,F 是内力 ,S 是受力面积 , σ是应力。 是应力
结构的类型Ⅰ 结构的类型Ⅰ
• 实体结构是指结构体本身是实心的结构。其受力特点是：外 实体结构是指结构体本身是实心的结构。其受力特点是： 力分布在整个体积中。 力分布在整个体积中。 • 框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。其受力特点 框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。 支撑空间而不充满空间。 是：支撑空间而不充满空间。 • 壳体结构是指层状的结构。其受力特点是：外力作用在结构 壳体结构是指层状的结构。其受力特点是： 体的表面上。 体的表面上。
结构的支撑面
结构的形状
1. 人站在凳子上会觉得稳定性变差，下列因素中不能使其稳定性 人站在凳子上会觉得稳定性变差，下列因素中不能 不能使其稳定性 增加的是（ 增加的是（ ） A选支撑面大些的凳子 选支撑面大些的凳子 B 只要满足需要，凳子可选矮一些 只要满足需要， C选重些的凳子 选重些的凳子 D选轻些的凳子 选轻些的凳子 2．古塔一般为砖木结构，其结构稳定性不是由下列因素决定的 ．古塔一般为砖木结构，其结构稳定性不是由下列因素决定的 不是 ( ) A．塔基的面积 B．塔身高度 ． ． Ｃ．建造塔所用的材料 D．塔周围风的大小 Ｃ．建造塔所用的材料 ．
结构欣赏
技术：结构功能、稳固耐用、造型创意和表现力、 技术：结构功能、稳固耐用、造型创意和表现力、 材料使用的合理性、 材料使用的合理性、工艺制造的精湛程度 文化：文化寓意与传达、公众认可的美学原则、 文化：文化寓意与传达、公众认可的美学原则、 反映的时代、民族、习俗方面的特征、 反映的时代、民族、习俗方面的特征、 结构的个性特征
中国馆
建筑的文化内涵
中国馆以“城市发展中的中国智慧”为主题， 中国馆以“城市发展中的中国智慧”为主题，由于外形酷似 一顶古帽，而被命名为“东方之冠” 表达中国文化的精神与气质。 一顶古帽，而被命名为“东方之冠”，表达中国文化的精神与气质。 中国馆融合了中国古代营造法则和现代设计理念， 中国馆融合了中国古代营造法则和现代设计理念，诠释了东 方“天人合一，和谐共生”的哲学思想，展现了艺术之美、力度之美 天人合一，和谐共生”的哲学思想，展现了艺术之美、 传统之美和现代之美，是对中国文化的最好表达。 传统之美和现代之美，是对中国文化的最好表达。 传统建筑中斗拱“榫卯穿插，层层出挑” 传统建筑中斗拱“榫卯穿插，层层出挑”的构造方式成为中 斗拱 国馆建筑形态的文化表达。 国馆建筑形态的文化表达。 中国馆的建造既吸取传统文化营养，又开拓创新， 中国馆的建造既吸取传统文化营养，又开拓创新，使其造 型雄浑有力，宛若华冠高耸，具有现代意识， 型雄浑有力，宛若华冠高耸，具有现代意识，符合当代国际上 的高层审美趋向。 的高层审美趋向。
)
3．一根材质匀称的木质横梁，长2．5m，截面规格为 ．一根材质匀称的木质横梁， ． ， 30cm×20cm，两端架在相距为 的支撑墙上．如按竖摆 的支撑墙上． × ，两端架在相距为2m的支撑墙上 和横摆两种方式(如图 如图Z-5-5所示 摆放，则木质横梁的承重 上 所示)摆放 和横摆两种方式 如图 所示 摆放，则木质横梁的承重(上 往下压)能力 能力( 往下压 能力 ) A．如甲图所示竖摆方式承重大 ． B．如乙图所示横摆方式承重大 ． C．一样大 ． D．不确定 ．