2.1.1认识结构
(2) 拉力:物体所承受的 拉拽力。
(3)弯曲力:作用于物体, 使它产生弯曲的力
(4)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的力
(5)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。
组成结构的构件的基本受力形式
拉力 压力 扭曲力 弯曲力 剪切力
三、结构的分类
框架结构--鸟巢
框架结构
书桌椅
书柜
框架结构
埃 菲 尔 铁 塔
建筑框架 建筑用脚手架
特点
1、支撑空间却不充满空间。 2、几何外形较复杂。
3、制作方便、省料。
(3)壳形结构 壳形结构通常是指层状的结构。 如贝壳、头盔、汽车飞机的外壳等 等。
壳体结构
简易帐篷
蒙古包
壳体结构
巴黎罗浮宫 悉尼歌剧院 中国国家大剧院
鸡 蛋 承 载 实 验
特点
1、外力作用在结构体的表面上。 2、受力均匀、形态稳定。
三种结构的受力特点
(1)实体结构的受力特点
实体结构是利用自身来承受荷载, 主要承受压力。
受力实验
(2)框架结构的受力特点
框架结构是通过条状物的连接来 承受荷载,可以承受压力和拉力。
(3)壳形结构的受力特点
壳形结构通过壳形来传递力和 承受荷载,特别是当顶部受到压 力时,它能将力均匀扩散。
(
)。 A、篮球 C、足球
B、国家体育场(鸟巢) D、铅球
例题:在自行车家族中,有性能各异的不同 车型。如装有辅助小轮的童车、双梁载重车、 弯梁女式车、双坐双蹬的双人车等,这些特 殊功能的实现,是因为设计者改变了( )。 A.车的自重 B.车的材料 C.车的结构 D. 车的大小
世界上最小的独立国家梵蒂 冈内 的圣彼得大教堂是壳式 结构吗??
应县木塔
释迦塔全称佛宫寺释迦塔位于山西 省朔州市应县城西北佛宫寺内,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。是中国现存最高最古的 一座木构塔式建筑。为全国重点文 物保护单位,国家AAAA级景点。与 意大利比萨斜塔、巴黎埃菲尔铁塔 并称"世界三大奇塔"。
受力实验
小结: 1、什么是结构 2、结构与力 3、结构的分类
练习:
1、分析下列物体的结构类型,判断哪个不属于壳体结构( A、葫芦 B、球形陶瓷饰品 C、贝类 ) ) D、金字塔
2、下列选项中,属于框架结构的是( A、房屋的墙体 C、化工厂的储油罐
B、教室的门窗 D、煮饭用的高压锅
3、下列事物的结构是受自然界事物的结构启发而产生的是
1889年正值法国大革命爆发 100周年,法国人希望借举办 世博会之机留给世人深刻的印 象,尤其是1851年伦敦举办 万国博览会取得了空前的成功 之后,巴黎更是不甘落后。法 国人一直想建造一个超过英国 “水晶宫”的博览会建筑,于 1886年开始举行设计竞赛征 集方案,其宗旨为“创作一件 能象征19世纪技术成果的作 品”。
实例一
1、古老的板凳由哪些部分组成?形状有哪 些特点? 2、图中哪个凳子比较结实?凳面、凳腿、 物体的主体框架 横橕是如何连接的? 与构造形式,一 般称为架构。 3、榫卯连接和螺钉连接的区别? 新词:架构
实例二
工地现场的塔吊,威武、雄壮,好比一个 钢铁巨人矗立在工地上,用结实的钢缆吊 起千斤重物,它为什么有如此大的力气? 为什么要使用钢缆而不用钢筋呢?请同学 们讨论并回答。
我们将要学习的通用技术必修2, 应用广泛, 具有 宽广的迁移价值。
“结构与设计” “流程与设计” “系统与设计” “控制与设计”
这四个主题都是具体的、通用的技术, 它们具有 典型意义, 并与技术的发展密切相关联。 学习这些技术与设计的基本思想和基本方法, 将 使我们终身受益。同时也将使我们适应新世纪的科技 发展、知识经济发展以及社会可持续发展的需要,成为 有用的人才。
利用自然地形结构 水坑里竟然设计出这样一座大酒店
松江大酒店
上海松江有个100米深石场,还有一个小湖。 Atkins设计公司就在这里设计了一个22世纪风格的 五星级的松江大酒店。建筑宏伟壮观,有一组瀑布 状的玻璃幕墙,非常漂亮。这还是一座极为环保的 建筑,整个酒店的屋顶种满绿草,石场为酒店提供 了良好的温度控制。酒店总共能住1000位客人,他 们可以享受酒店里的餐厅、咖啡厅、健身房、宴会 厅、水下水族馆、会议厅、泳池、攀岩......
恐龙骨骼
人体骨骼
树
第一节 初识结构
湖州二中
悉尼歌剧院
罗浮宫
应县佛宫寺释迦塔位于山西省朔州市应 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。是我国 现存最高最古的一座木构塔式建筑,也是 唯一一座木结构楼阁式塔,为全国重点文 物保护单位。 木塔位于寺南北中轴线上的山门与大 殿之间,属于“前塔后殿”的布局。塔建 造在四米高的台基上,塔高67.31米,底 层直径30.27米,呈平面八角形。第一层 立面重檐,以上各层均为单檐,共五层六 檐,各层间夹设暗层,实为九层。因底层 为重檐并有回廊,故塔的外观为六层屋檐。 各层均用内、外两圈木柱支撑,每层外有 24根柱子,内有八根,木柱之间使用了许 多斜撑、梁、枋和短柱,组成不同方向的 复梁式木架,整个建筑没用一颗钉子。有 人计算,整个木塔共用红松木料3000立 方,约2600多吨重,整体比例适当,建 筑宏伟,艺术精巧,外形稳重庄严。
根据物体结构形态在受力时承受和传递力 的方式差别
实体结构
结 构
框架结构
壳形结构
(1)实体结构
通常是指结构体本身是实心的结构。 如墙壁、柱子、实心球等等。
长
城
大 坝
埃 及 法 老 像
锤子
特点
1、能承受较大压力。
2、几何外形简单。
(2)框架结构
通常是指结构体本身由细长的构 件组成,支撑空间却不充满空间。 如窗户、画框、房子的架构等等。
蜘蛛网(Spider Web、Cobweb):是由部分种类的蜘蛛吐丝所编成的网状物,用 以捕获昆虫、小型脊椎动物等作食物,或用以结巢居住。蜘蛛可以感应到猎物 冲撞或受困于蜘蛛网上时所产生的震动;在完成它们的网后,蜘蛛会在网上或 附近等待猎物落入陷阱。蜘蛛网里有些丝有黏性,有些没有,例如辐射状蛛网, 纵线无粘性横线有。由于蜘蛛本身的行动也会受自己的黏液所影响,因此当它 们在网上移动时,会避免踩到带有黏液的丝线。 有一些蜘蛛丝的强度比同等重量的钢丝还要强,弹性也较高。是材料学的研究 课题之一,具有产业上的潜在应用价值,可使用于制造防弹背心或人造肌腱等 物品。而为了制造人造蜘蛛丝,有些研究者利用基因改造的哺乳动物来生产所 需的蛋白质。
蜘蛛网
雪 花
雪花,一种晶体,结构随温度 的变化而变化,又名未央花和 六出,一种美丽的结晶体,它 在飘落过程中成团攀联在一起, 就形成雪片。单个雪花的大小 通常在0.05~4.6毫米之间。雪 花很轻,单个重量只有0.2~0.5 克。无论雪花怎样轻小,怎样 奇妙万千,它的结晶体都是有 规律的六角形,所以古人有"草 木之花多五出,独雪花六出"的 说法,世界科学史著作中有记 载是中国最早知道雪花的六角 结构。 所以说雪是天空中的水汽经凝 华而来的固态降水。
在应县的民间传说中,将木塔的建造归功于中国传说中的木匠鼻祖鲁班。 传说鲁班的妹妹与哥哥赛手艺,妹妹说在一夜里能做十二双绣花鞋,哥 哥鲁班要是能在一夜之间盖起一座十二层的木塔就算哥哥的手艺高。结 果,鲁班真的修成了十二层的木塔,只是修完之后土地爷承受不住,塔 直往地下陷,鲁班便举手一推,将塔分成两截,上半部被他一掌拍到了 今天的内蒙古一带,留下的五层慢慢地钻出地面,就成了如今的释迦塔。
灯泡
安全帽
自然界中的椰子、 桂圆、西瓜、贝类、 蛋、龟等,都属于壳 体结构。它们遵循着 适者生存的法则,经 过漫长的岁月的演变, 选择了最合理的外形。 它们以较薄的外壳, 获得了较大的承受外 力的卓越性能。这一 事实,给我们带来了 发明创造的宝贵灵感!
想一想:为什么鸡蛋能够承受如此 大的压力?
实例三
台灯使用了蛇皮管作为灯头支撑架,为什 么不换用其他材料作为支撑架呢?
二、结构与力
椅子 桥
什么是结构?
结构是指事物的各个组成部分之间 的搭配和排列。 结构的各个组成部分称为构件。
从力学的角度:结构是指可承受 一定应力的物体形态,结构可以抵 抗能引起形状和大小变化的力。
(1)压力:挤压物体的力。
第一节 认识Βιβλιοθήκη 构一、了解结构(结构无处不在)
在自然界、在技术领域、在社 会领域等普遍存在着结构。
蜜蜂的蜂窝构造非常精巧、适用而且节省材料。蜂房由无 数个大小相同的房孔组成,房孔都是正六角形,每个房孔 都被其它房孔包围,两个房孔之间只隔着一堵蜡制的墙。 令人惊讶的是,房孔的底既不是平的,也不是圆的,而是 尖的。这个底是由三个完全相同的菱形组成。有人测量过 菱形的角度,两个钝角都是109°,而两个锐角都是70°。 令人叫绝的是,世界上所有蜜蜂的蜂窝都是按照这个统一 的角度和模式建造的。 这种蜂窝结构强度很高,重量又很轻,还有益于隔音和隔 热。因此,现在的航天飞机、人造卫星、宇宙飞船在内部 大量采用蜂窝结构,卫星的外壳也几乎全部是蜂窝结构。 因此,这些航天器又统称为“蜂窝式航天器”。
实际上现代建筑都是由多种基 本结构类型组合而成的,往往 整体由框架结构,地基、柱体 等往往是实体结构,而有的建 筑屋顶则是壳体结构。
自行车也是由若干基本结构组合而成。 其中,������重部分是框架结构,挡泥板是 壳体结构。脚踏与链轮之间是传动结构 (属于机械加结构)等