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2012
既有一定的稳定性，又可以向一侧倾倒，以保护运动员。
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建筑中三角形的稳定性的应用
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本章第二节：探究结构
二、结构的强度
结构的强度是通过构件和材料来体现的。 结构构件在外力作用，内部各质点之间的相互作用力会
发生改变。这种作用力的改变称作内力。 结构具有的抵抗被外力破坏的能力，这种能力就称作强度。
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巧夺天工——
黄鹤楼
飞檐5层，从 楼的纵向看各层 排檐与楼名直接 有关，形如黄鹤， 展翅欲飞。整座 楼的雄浑之中又 不失精巧，富于 变化的韵味和美 感。
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巧夺天工——
岳阳楼
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优雅庄重——
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优美舒适——
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简单实用——
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本章第一节：常见结构的认识
广义地说，结构是指事物的各个组成部 分之间的有序搭配和排列。
新的学年已经开始！
1
《技术与设计２》
第一章 结构与设计
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本章第一节：常见结构的认识
广义地说，结构是指事物的各个组成部 分之间的有序搭配和排列。
世界上任何事物都存在着结构，结构多 种多样且决定着事物存在的本质。
盖里椅
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自然界中的结构——
4
自然界中的结构——
5
自然界中的结构——
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自然界中的结构——
结构重心位置的影响。 （重心低，结构稳定性更好）
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思考2： 有如下两个纸杯平放在桌上，分析哪个纸杯更稳定？为什么？
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结论２：
影响结构稳定性的主要因素二：
结构底座的影响。 （与地面接触所形成的支撑面越大，结构 的稳定性越好）
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思考３： 有如下三个支架，分析哪种结构更稳定？为什么？
图１
图２
图３
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生活经验：支柱越粗，支撑力越强！
顶梁
构件单位截面面积所受的内力称为
——构件的应力。
应力与内力、横截面积之间的定量关系：
σ =N/A
应力=内力/横截面积 增加横截面积
支 柱
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• 扭绞的粗绳、钢缆、钢索，其实都是利用 增加结构的横截面积，减少所受的应力， 来增强结构的强度。
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土坯房
茅草房
钢筋水泥 建筑
结构设计丰富而有趣：
◇选题
◇创意 ◇设计 ◇选材
结构的功能、稳定、 强度、安全、美观、成本、 个性、……
◇……
……有规可循……
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设计的一般过程包括哪些环节？ 1. 明确设计目标及要求 2. 形成初步设计方案 3. 模型制作 4. 检测、优化和改进设计 5. 评价
结构与力：
五种基本的力
拉 力 物体所承受的拉拽力
起吊重物的钢索、拔河时的绳 子
压 力 挤压物体的力
千斤顶的活塞、桥墩
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
汽车的方向盘和传动轴、拧干 中的衣服
弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
起重机的大梁、钓鱼竿、单杠 的横杠
剪切力
两个距离很近 ,大小相等,方向相反, 且作用于同一物体上的平行力
√ √ √
汽车外壳
√
人的头盖骨
√
古罗马斗兽场
√
受力特点
支撑空间却不充满 空间 结构体的表面
外力分布在整个 体积中 结构体的表面
结构体的表面 支撑空间却不充 满空间 结构体的表面
结构体的表面 支撑部分空间， 分布在部分体积中
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练习：当出现交通事故时，摩托车手的头盔是 如何避免外力对头骨的撞击的？
当摩托车手头盔的某一 部位受到一个大的撞击力时， 由于头盔的壳体结构，使得 所受力迅速分布到其表面， 形成整个头盔表面均匀受力， 而不是某一点受很大的 力……
铆钉、机械中常用的连接件
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结构的分类:
根据物体的结构形态在受力时承受和传 递的方式的差别，一般可将结构分成三种类 型：
实体结构 框架结构 壳形结构
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结构的分类
实体结构
框架结构
壳形结构
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１、实体结构
实体结构：结构体本身是实心。 外力分布在整个体积中
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２、框架结构
支撑空间而不充满空间。
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自然界中的结构——
微生物分子结构图
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自然界中的结构——
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自然界中的结构——
金刚石
两个结构的 构件相同， 但排列方式 不同，使性 质迥异。
石墨
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由观察推导出观点： • 在自然界中，结构是普遍存在的。
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巧夺天工——
应县木塔
释迦木塔位于应县城 内西北佛宫寺内，俗称应 县木塔。建于辽清宁二年 （公元1056年），金明 昌六年（公元1195年） 增修完毕。 应县木塔的 设计，广泛采用斗拱结构， 全塔共用斗拱54种，每 个斗拱都有一定的组合形 式，设计科学严密，构造 完美，巧夺天工，是一座 既有民族风格、民族特点， 又符合宗教要求的建筑。
材料影响着结构的强度。
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二、结构的强度
• 另外，材料本身的形状、材料的横截面的 形状也极大的影响着结构的强度。
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二、结构的强度
• 另外，材料本身的形状、材料的横截面的 形状也极大的影响着结构的强度。
材料
影响结构强度 的因素
其它因素……
材料的横截面
材料的横பைடு நூலகம்面 的面积
材料的横截面 的形状
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本章第三节：简单结构的设计
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３、壳体结构
外力作用在结构体的表面上。
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组合结构类型：
埃菲尔铁 塔上部的 框架结构
埃菲尔铁塔 底座的实体
结构
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组合结构类型：
汽车车体是框架结构与壳体结构的结合。
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结构的类型
物体结构
实体结构 框架结构 壳体结构 组合结构
栅栏 圆形陶瓷装饰品
√ √
冰山
√
高层建筑的穹顶 钢化玻璃锅盖 竹排
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图１
图２
图３
结论3：
影响结构稳定性的主要因素三
结构的形状的影响。（相同的构件，相 对位置不同，结构的稳定性不同）
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小结
1、结构 的重心 位置
2、结构与地面 接触形成的支
承面的大小
影响结构稳定性 的三大因素
3、结构 的形状
4、其 他因素
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既有一定的稳定性，又可以 向一侧倾倒，以保护运动员。
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本章第二节：探究结构
想想看，下面的结构稳固吗？
哪个更危险？
安全
危险！
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本章第二节：探究结构
一、结构的稳定性： 结构在荷载的作用下维持原有的平衡形
式的能力，就叫做结构的稳定性。
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思考1：如下两图为同一个拍摄支架，分析哪种结 构更稳定？为什么？
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结论1：
影响结构稳定性的主要因素一：
在这一章中，我们所说的结构，是指可 以承受一定应力的架构形态，它可以抵抗
能引起形状和大小改变的力。
盖里椅
任何结构都是由许多部件和零件所组成 的，在工程中称这些部件或零件为构件。
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结构与力：
在外力的作用下， 结构会发生几何形 状的改变，在工程 上称之为形变。
拉力
压力
扭转力
弯曲力
剪切力
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