结构与设计

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高中通用技术高考会考复习资料:专题五:结构和设计

高中通用技术高考会考复习资料:专题五:结构和设计

兴仁市凤凰中学2021届技术与设计二复习资料通用技术科设计人:马勇审查人:侯超专题五:结构与设计考点梳理考点一:常见结构的认识一、结构1、含义:结构是指事物的各个组成部分之间的。

2、从力学的角度,结构是指可承受一定力的:,它可以抵抗能引起和改变的力。

3、构件:一个复杂的结构有许多不同的组成,这些组成的通常称为构件。

二、构件的基本受力形式:1根据构件和的形式,可以将构件分为受拉力,受压力,受,受,受,这五种基本形式。

2.在分析结构受力时,首先要清楚组成结构的构件受哪些力的作用,在这些立的作用下,构件是否安全、可靠的工作,也就是对构件进行的分析。

三、结构的基本类型1、实体结构(1)定义:结构本身是的结构。

如实心墙,大坝等。

(2)受力特点:外力分布在中。

2、框架结构(1)定义:通常是指结构体由组成的结构,如铁架台,建筑用的脚支架,桥梁的框架等。

(2)受力特点:既能承受荷载,也能承受荷载。

2、壳体结构(1)定义:结构通常指的结构,如安全帽头盔,飞机的外壳,贝壳等。

(2)受力特点:外力作用在结构体的上。

考点二:稳固结构的探析一、结构的稳定性1、含义:结构在荷载的作用下维持原有的能力。

2、影响结构稳定性的因素:(1)重心位置的高低:,结构越稳定。

注:对于一个静止状态的结构而言,结构重心的位置高低影响结构稳定性的结论成立是有条件的,条件是:结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内,落在底面范围内就是稳定的,反之就会不稳定。

(一般没有注明就默认结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内)。

(2)结构与地面接触所形成的支撑面大小:,结构越稳定。

(注意支撑面和接触面的区别)(3)结构的形状:三角形及桁架结构。

二、结构的强度1、含义:结构具有抵抗被的能力。

2、内力与外力(1)内力:当构件受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用发生改变,产生一种抵抗外力和形变的力称之为内力。

(2)应力:构件单位横截面积上所产生的内力,成为应力。

结构与设计(复习)

结构与设计(复习)
材料。
一、结构的定义
1、广义上,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结构,包括 自然界、技术领域和社会领域等各
层面
1 下列结构不是受自然界事物结构启发而产生的是(

A 北京奥运会“鸟巢”
B 导弹跟踪系统
C 防毒面具
D 手表
2 以下哪种产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生的 ()
σ =F/s, 其中 ,F 是内力 ,S 是受力面积 , σ是应力。
练一练
如图为定滑轮示意图,线的粗 细关系 L1=2L2=2L3, 下列说法正确的是
A、L1,L2,L3所受的内力相同
B、L2所受的应力最大
C、L1,L2的内力相同
D、L1,L3所受的应力相同
常见的五种受力形式
拉 力 物体所承受的拉拽力







石墨的结构


2.1 结构的形状
相同材料,相同截面积,不同截 面形状的构件强度不同。
2.2、强度与材料
VS
纸杯
钢杯
结构的强度与材料有关
截面粗细不同的两根实心直杆件,在相同的 拉力作用下,遭受破坏的程度不一样,粗截 面的杆件先被破坏,其根本的原因与( )
A. 外力无关 B. 内力无关 C. 应力有关 D. 材料有关
想一想:











结构稳定
重力所在点的垂线落 在支撑面内
想一想:
单脚支 撑的自行 车放稳的 原因分析
结论
影响结构稳定性的因素:
重心位置 结构形状 支撑面积

结构与设计

结构与设计

但是拱桥造型多样,还需从下述角度 考虑较优的拱桥形式: 1、横向稳定性好;防止整体失稳和局部失稳 2、矢跨比合理;1/5~1/8 3、共轴接近悬链线; 4、承载能力用料比高; 5、造型具有一定的新意。
•承载能力大,受压上弦杆较多,杆件不易失稳 •受力合理,明确简洁; •横向稳定性好; •矢跨比合理; •注意造型的美观及脚节点的牢固性。
四、三铰拱计算公式的建立
1、支座反力计算
a1 b1
a2
y A P1
b2
φK
K
C
P2
M B 0 M A 0
B
HA
xK
yK
f x
1 V A (P1b1 P2 b2 ) l V 1 (P a P a ) 2 2 B l 1 1
(4-1)
桁架稳定性(Stability
of Trusses )
例如学生作品
i
I 0.289 b 0.289 * 2.5 0.7225 A
l 120 * 0.7225 86.7
h 400 / 6 66.7
结构的形状
• 三角形是框架结构中最基本的形状之一, 它结实、稳定,所有材料最少。 • 钻石有令人难以置信的强度,就是因为它 的分子结构为四面体,每个四面体都有四 个角、四个面和六条边,每一个面都是三 角形 。 • 恐龙,身长约20m,身高4—8m,体重达 30—40t。这么一个庞然大物要走动觅食, 生存下去,四肢必须承受相当大的负荷。 专家们发现,恐龙巨大的身躯、长颈和粗 长尾巴的重心在腰部,整个身体的上部犹 如一座拱桥。
• 实际结构中由于结点并非是理想铰,同时还将 产生弯矩、剪力,但这两种内力相对于轴力的 影响是很小的,故称为次内力(secondary internal forces)。 次内力的影响举例

建筑设计与结构的三种关系

建筑设计与结构的三种关系

建筑设计与结构的三种关系建筑设计与结构是紧密相关的两个概念,它们之间的关系是相互依存、相互作用的。

建筑设计旨在满足人们的空间需求和功能要求,而结构则是支撑和保持建筑物稳定的框架。

下面将从不同的角度探讨建筑设计与结构之间的三种关系。

1.功能性关系:建筑设计的目标是满足人们的使用需求和功能要求,创造一个适宜居住、办公、学习、娱乐等活动的空间。

这就要求建筑设计师在设计过程中要考虑到建筑物的结构形式和组织布局。

建筑结构系统的设计应该能够实现建筑物的功能需求,并使其具备足够的稳定性和安全性。

例如,在设计办公楼时,设计师需要考虑到建筑物内部的空间分配、交通流线、照明、通风等方面的功能需求,而结构工程师需要设计出相应的结构系统,如梁柱、楼板、桁架等,以支撑和保持建筑物的稳定性。

2.相互引导关系:建筑设计和结构设计在整个设计过程中相互引导和影响。

在建筑设计初期,建筑师通常根据建筑物的功能、风格、氛围等设计特点,确定建筑物的整体布局和形态。

而这些设计要求会直接或间接地制约结构的设计。

例如,在设计一座豪华酒店时,建筑师可能会提出更大的开间、更高的层高以及大门延伸的区域等要求,这些对结构的设计师将导致更大的荷载和风压荷载要求。

在设计过程中,建筑师和结构工程师需要紧密合作,相互交流,确保建筑设计和结构设计的协调一致。

结构设计师需要根据建筑设计师的要求,确定最佳的结构类型和方案,以实现建筑设计的目标。

3.创造性关系:建筑设计与结构设计之间还存在着一种创造性的关系。

建筑设计师通过其对空间环境、人文环境和自然环境的深入理解,能够创造出独特的建筑形象和结构构造。

建筑师为了实现特定的设计理念和表达方式,可能会提出一些极具创造性的设计要求,这就需要结构工程师在结构设计中能够提供有创造性的解决方案。

例如,建筑师可能会提出设计一个悬浮在地面上的建筑物,这就需要结构工程师设计出合适的支撑系统和各种耐力构件,以实现建筑师的创造性设计要求。

结构分析与设计

结构分析与设计

结构分析与设计在现代建筑设计中,结构分析与设计是十分重要的环节。

一座建筑的结构设计直接关系到其安全性、美观性和功能性,因此,合理而精确的结构分析与设计是建筑师必须掌握的技能。

本文将介绍结构分析与设计的基本概念、方法和流程。

一、结构分析与设计的基本概念结构分析与设计是指对建筑物或其他工程结构进行力学计算和结构设计的过程。

它基于物理力学原理,通过数学模型和工程经验,确定结构的受力状态、形态和尺寸等参数,以满足规定的安全性能、结构刚度和变形要求。

结构分析与设计不仅仅关注结构的力学性能,还考虑了施工、材料和经济等方面的因素。

二、结构分析与设计的方法结构分析与设计的方法主要包括以下几个步骤:1. 建立数学模型:首先,根据建筑的几何形态和材料特性,建立结构的数学模型。

模型的选择应该符合实际情况,并能够简化计算过程。

2. 施加荷载:在数学模型的基础上,施加各种荷载,包括自重、活荷载、风荷载等。

荷载的大小和方向需要根据设计标准和实际情况确定。

3. 进行力学分析:根据建立的数学模型和施加的荷载,进行力学分析。

力学分析可以采用解析法、数值法或实验法等不同的方法。

通过力学分析,可以得到结构的受力状态、内力分布和变形情况等。

4. 设计结构尺寸:在力学分析的基础上,根据结构的受力情况和安全要求,确定结构的尺寸。

尺寸的设计应该保证结构的强度和刚度,并考虑到施工、材料和经济等因素。

5. 进行验算:设计完成后,对结构进行验算。

验算是通过检查结构的受力状况和尺寸是否满足设计要求,以及是否满足相关的建筑标准和规范。

三、结构分析与设计的流程结构分析与设计的流程可以分为以下几个阶段:1. 初步设计阶段:在这个阶段,建筑师根据建筑的功能和外观要求,对结构的类型和布局进行初步设计。

初步设计还包括计算结构的总体尺寸和质量估算等工作。

2. 结构分析阶段:在这个阶段,建筑师将初步设计的结构模型转化为数学模型,并施加荷载进行力学分析。

通过分析,可以得到结构的受力状态和变形情况。

关于结构与设计

关于结构与设计
关于结构与设计
一、常见构件、结构受力的形式有哪些? 常见构件、结构受力的形式有哪些?
拉力对物体产生 拉力 的变形称拉伸 。 拉伸 压力对物体产生 压力 的变形称压缩 。 压缩
弯曲力作用于 弯曲力 物体,使它产 生弯曲 弯曲变形 。 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ曲
弯矩
剪切力是两个距 剪切力 离很近 ,大小相 等,方向相反,且 作用于同一物体 上的平行力。
扭力是指反方向 扭力 向物体两端均匀 施力,对物体产 生扭转 扭转形变。 扭转
二、在结构与设计中所探讨的力与物理学科中 的力有什么区别? 的力有什么区别? 在结构与设计中所探讨的力都与受力物体的变 形关联,而物理学科中却并非如此。 形关联,而物理学科中却并非如此。 在结构与设计中的学习内容、方法和目的都与 在结构与设计中的学习内容、 物理学科不同, 物理学科不同,即: 物理学科:分析物体受到的外力的作用后,物 物理学科:分析物体受到的外力的作用后, 体的外部形状和运动状态的改变及其所遵循的规律。 体的外部形状和运动状态的改变及其所遵循的规律。 技术学科:分析物体受到外力作用后, 技术学科:分析物体受到外力作用后,对物体 内部结构的影响并探求其规律。 内部结构的影响并探求其规律。
三、关于风动石
稳定指的不是状态绝对不变, 稳定指的不是状态绝对不变,而是受扰后 允许状态有所波动,但当扰动消失后, 允许状态有所波动,但当扰动消失后,能重新 回到原来的平衡状态 。

结构与设计专题知识讲座PPT课件

结构与设计专题知识讲座PPT课件
两 个 力 偶 相邻 矩相等、 横 截 转 向 相 反 ,面发 作 用 面 垂 生相 直 于 杆 的 对转 轴线的力 动 偶作用
外力垂直 梁 的
于杆的轴 轴 线
线,外力 由 直
偶与轴线 线 变
共面
成曲
线
26
四、三类(按几何尺寸分)结构的形态及受力特点
结构名称
形态特点
受力特点
结构体是实心,几何特征 外力分布在整个体积
12
❖ 力偶矩的正负规定与力矩的正负规定一样 ,即使物体逆时针转动的力偶矩为正(图1d);反之为负(图1-e)。
❖ 力偶矩的单位与力矩的单位相同,即N·m或 kN·m。
图1
13
❖ 结构与构件不是孤立存在的。它们总是与 其它物体连接在一起,结构和构件受荷载 作用后,可能产生运动。为此,必须有物 体限制其运动,下面介绍对物体运动的限 制,以便对物体进行受力分析。
11
❖ 力学基本要素的一元论和二元论简介 ❖ 一元论:力偶对物体的转动效应,也属于
力对物体产生的效应范畴之内。因此,力 偶只是两个力构成的一种特殊力系。 ❖ 二元论:力偶无合力,力与力偶既不能互 相平衡,也不能互相替代。因此,力和力 偶是力学研究中两个相互彼此独立的基本 要素。这种观点被绝大多数人接受。
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结构与设计专题知识讲座
主讲人:
北京Байду номын сангаас科院基教研中心
1
主要内容
❖ 一、载荷简介 ❖ 二、常见约束类型及其约束力 ❖ 三、杆件变形的基本形式 ❖ 四、三类结构的形态及受力特点 ❖ 五、结构(物体)的受力分析 ❖ 六、结构设计从技术层面应考虑的因素 ❖ 七、影响结构稳定性的主要因素 ❖ 八、影响结构强度的主要因素 ❖ 九、梁的强度 ❖ 十、压杆的稳定性

欣赏和评价典型结构设计

欣赏和评价典型结构设计

1991年9月,赵州桥被美国土木工程师学会 选定取为第十二个“国际土木工程里程碑”, 并在桥北端东侧建造了 “国际土木工程历史古迹”铜牌纪念碑。
内蒙古-蒙古包
蒙古包、毡包是我国蒙古族、哈萨克族、塔吉克族等 民族牧民居住的帐篷。蒙古包一般用柳条做骨架, 外侧包羊毛毡,再在顶部中央设可支起的圆形天窗, 是一种可移动式圆形住宅。
陕西-窑洞
窑洞是典型西北黄土高原、黄河上游地区,
少雨地带的民居。夏季室温比室外低约10度,
冬季比室外约高15度.温度比较稳定,可谓冬暖夏凉
安徽——居民
其布局一般都以三合院或四合院为基本单位,但宏观世界与北京
的院落形式有别。根据当地气候、地形的特点, 安徽传统的民居建筑多为各种造型的二层楼房,有的依山傍水,
北京-四合院
中国北方的传统民居,总的特点是以院落 (或天井)为核心,以外实内虚的原则和中轴对称格局 规整地布置各种用房。它表现出中国人对家族和谐 完整的追求以及抵御外来势力的强烈意识。
山西——瓦房
山西民居以土坯大砖为建筑材料,常为瓦房。 瓦房的布局、结构一般以三间为主, 院墙和房屋形成四合院, 院墙大门和房顶都建有独特的装饰。
云南-傣族竹楼
傣族竹楼,相传是傣族祖先根据凤凰降落在傣乡的姿态演化而建造。 竹楼分上、下两层。上层住人距离地面2.5米左右, 以木桩或青竹为柱。下层无墙,用以饲养牲畜及堆放杂物, 屋顶为双斜面呈人字型,覆盖“草排”或瓦。
室内用竹墙隔开,内间卧室,外间为客室。
地板富有弹性,阳光和风经竹缝透入,雅致舒服。
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在我国古代建筑艺术中可以说达到了最高水平即使现在也有较高的研究价值
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第六讲结构与设计一、常见结构的认识1.无处不在的结构世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。

结构(structure):是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,给了人们无限的创造灵感和启示。

案例分析:①苍耳子与尼龙搭扣 P3 ②鸟与飞机 P3③鹰眼与导弹跟踪系统 P3根据鹰眼的结构,人们正在研制“鹰眼”导弹系统。

这种导弹系统能自动寻找、识别目标并跟踪攻击。

阅读案例:魁北克大桥的坍塌。

P4 大桥坍塌的原因是什么?擅自改变桥的结构。

在社会领域,也普遍存在着结构现象。

一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量, 一家企业的人员结构关乎企业的运行与效率。

2.结构与力从力学角度来说, 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。

每个物体都有它的特定的架构形态,这种架构形态体现着它的结构。

物理学与通用技术研究力的角度不同,物理学往往研究外力,把物体当质点,哪怕是地球,在研究它绕太阳转动时,仍把它当作质点。

而技术学则关注一个物体内部受力情况。

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,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。

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,其中F是内力,S是受力面积,σ是应力。

构件的基本受力形式:拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。

拉力物体所承受的拉拽力压力挤压物体的力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弯曲力作用于物体 ,使它产生弯曲的力案例分析:P6它们受到那些力的作用探究:P7说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来?3.结构的类型:实体结构、框架结构、壳体结构实体结构:结构体本身是实心的。

它的受力特点是:外力分布在整个体积中,如实心墙,大坝。

框架结构:结构体由细长的构件组成的结构。

受力特点:支撑空间而不充满空间。

如铁架塔,建筑用脚手架,厂房的框架。

壳体结构:通常是指层状的结构。

受力特点是:外力作用在结构体的表面上,如摩托车手的头盔,飞机的外壳,贝壳。

案例分析:物体的结构类型 P10二、稳定结构的探析1.结构与稳定性(1)结构的稳定性:是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。

例如:台风过后,东倒西歪的广告牌或标牌;因货物堆得过高而弯道处返倒的三轮车;路边倒地的自行车等。

(因为当物体受到外力作用时,原有的平衡状态被打破而出现的不稳定现象。

)结构的稳定性是结构的重要性质之一。

如果一个物体的结构不能有效地抵御常见外力的作用,那么该物体是很难承受负载而保持平衡的。

(2)影响结构稳定性的主要因素主要有:重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。

案例分析:稳定性 P131.重心位置的高低重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。

结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内,落在就是稳定的,没有就是不稳定的。

2.结构的底座,结构与地面接触所形成的支撑面的大小。

支撑面越大越稳定,越小越不稳定。

如:高塔的共同特点都是上端小而下端大。

3.结构的形状结构的形状不同,其稳定性也不同,如板凳只有两条腿就不稳定,而有不在同一条直线上的三条腿就有比较好的稳定性。

往往,影响结构稳定性的因素是相互关联的,需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。

注意:①运动状态下与静止状态下物体的稳定条件有所不同。

如:自行车,高空走钢丝手持长杆。

案例分析:静态的自行车是如何保持稳定的 P14②材料也是影响结构稳定性的因素。

如:汽车的车体采用壳体结构和薄钢板材料制造,是因为壳体结构表面能分散所受的力,薄钢板使车体质量较小探究:①自行车骑起来时,只有两个支撑点,为什么不会倒下呢?②静止状态下陀螺会倾倒,而当它高速旋转时却可以立起来?结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用,一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载,另一方面又利用不稳定的结构实现某些功能。

如:倒置的啤酒瓶可以预报地震:在打水的桶口边挂一重物,在水面时能自动翻倒打水。

2.结构与强度(1)结构的强度:是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。

如:在拔河比赛中,绳子被拉断了,说明绳子不具有抵抗两队拉力的能力;6级地震中一幢小楼倒塌了,说明这座小楼不具有抵抗6级地震的能力。

(2)影响结构强度的主要因素:结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。

案例分析:强度P17不同形状的结构有着不同的强度。

例如:吊兰支撑架使用三角支架结构,而不使用由一根直杆挑起的结构;在建筑物两根平行支撑柱之间增加一根斜柱;A字形梯子不采用铝合金薄片,而采用长方形截面的构件。

这些都是为了增加结构的强度。

材料方面:吊兰的三角形支架使用的是钢管而不是木条或塑料,是因为钢管抗拉力性能好。

连接方式:吊兰的三角形支架的构件是焊接的而不是捆绑的,是因为这种连接方式更牢固。

①结构的形状: 三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定,所用材料最少。

②结构的材料与连接:不同材料构成的结构,其强度各不相同。

一个坚固的梁的材料必须具有好的抗拉力、压力、剪切力和扭曲力的性能,所以,梁通常由不止一种材料制成。

如一根混凝土梁含有加固钢筋,混凝土擅长抗压力,而钢筋擅长抗拉力,它们共同形成了非常牢固的结构。

结构构件的连接通常有两种:1)铰连接:被连接的构件在连接处不能相对移动,但可相对转动,具体有松螺栓、松铆等。

如:折叠伞伞骨间的连接、门与门框的连接等。

2)刚连接:被连接的构件在连接处既不能相对移动,也不能相对转动,具体有榫接、胶接、焊接等,如:固定铁床架的连接、不可移动的桌腿与桌面的连接等。

3.结构与功能结构不仅是事物存在的一种形式,而且对事物的功能和作用产生着直接影响。

结构的变化可能导致功能的变化。

案例分析:伞与拐杖多用起子P21 案例分析:自行车的结构与功能P21 三、简单结构的设计结构设计对于我们的日常生活、对于各种各样的生产活动都非常重要。

日常生活中,没有丰富的结构设计,产品将会造型单一、功能单调, 那些大型建筑物、交通运输工具等更是无法产生,生产活动中,产品制造技术、结构安全性及耐久性评估、维修加固技术等,都离不开结构的设计和研究。

1.结构设计应考虑的主要因素(1)结构设计的目标及要求结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标,应满足设计规范,满足使用者的基本需要。

,(2)结构设计应考虑的主要因素结构设计应考虑的主要因素有:符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求,安全因素,公众和使用者的审美需求,使用者的个性化需要,对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。

在工程的结构设计中,应考虑结构的安全性、适用性和耐久性。

在考虑结构的稳定性和强度,使结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能实现一定的功能的同时,还要考虑经济因素,如做到用料省、成本低等,也就是说,力求以最低的成本使所建造的结构达到预定的要求。

不同的结构设计,应考虑的因素各有侧重,但无论在哪一类用途的结构设计中,安全都是至关重要的因素。

在结构设计中还有一些需要考虑的因素,如材料、民俗文化、地域特点等。

案例分析:户外广告牌结构设计中的抗风问题 P252.简单结构的设计案例以简易相片架为例说明简单结构的设计过程与方法。

P26 案例分析:简易相片架的设计四、经典结构的欣赏1.优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上,也表现在形式上,特别是功能与形式的统一上。

古今中外许多能工巧匠把结构的功能与形式恰当地结合起来,形成了一些经典的结构。

2.赏析结构设计作品,可从技术与文化两个角度进行。

(1)技术的角度主要有:结构功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材料使用的合理性,工艺制造的精湛程度等。

(2)文化的角度主要有: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、结构的个性特征等。

案例分析:赵州桥 P30案例分析:飞檐 P31案例分析:蛋形椅 P32技术角度:1.功能:2.结构设计:3.技术施工:文化角度:探究:中国古代建筑的结构多以木材为材料。

请你从材料与构件的连接方式等角度, 分析中国古代建筑稳固的原因。

中国古建筑以木材、砖块为主要建筑材料,以木构架结构为主要结构方式,此结构式由立柱、横梁、顺模等主要构件建造而成,各个构件之间的连接点以棒卵相吻合,构成富有弹性的框架。

木构架结构有很多优点。

首先,承重与围护结构分工明确,屋顶重力由木构架来承担,外墙起遮挡阳光、隔热防寒的作用,内墙起分割室内空间的作用。

由于墙壁不承重,这种结构赋予建筑物以极大的灵活性。

其次, 有利于防震、抗震。

木构架结构很类似今天的框架结构,由于术材具有的特性,且构架的结构所用斗拱和棒卵又都有若干伸缩余地,因此在一定限度内可减少由地震对这种构架所引起的危害。

“墙倒屋不塌”形象地表达了这种结构的特点。

斗拱也是中国木构架建筑特有的结构构件,由方形的斗、升和矩形的拱、斜的昂组成。

在结构上挑出承重,并将屋顶的大面积荷载经斗拱传递到柱上。

它有一定的装饰作用,又是屋顶和屋身上的过渡。

此外,它还是封建社会中森严的等级制度的象征和重要的建筑尺度衡量标准。

斗拱一般使用在高级的官式建筑中,称为大式建筑。

大体可分为外檐斗拱和内檐斗拱,外檐斗拱中“斗”是最下面的构件,斗口的大小决定着整个建筑的尺寸,“拱”指木,“昂”是斗,拱中斜置的构件室外为下昂,室内为上昂。

因为斗拱的重要性,历代建筑对它十分重视,使它成为判断建筑时代的重要标志之一。

单元小结:㈠结构对自然界、技术领域和社会领域具有普遍意义。

㈡从力的角度来看, 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。

㈢结构构件的基本受力有拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。

㈣结构类型主要有实体结构、框架结构和壳体结构。

不同的结构类型有不同的受力特点。

现实生活中遇到的结构更多的是若干结构类型的组合。

㈤结构的稳定性和强度是结构设计必须考虑的重要内容,二者相互联系,相互影响。

结构的稳定性主要取决于重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。

结构的强度主要取决于结构的组成形式、构件的几何形状、截面形式、材料以及构件的连接方式等。

㈥结构设计中的美学因素、环境因素、安全因素以及时尚、个性、文化等都已成为人们进行结构设计时必须综合考虑的重要因素。

结构的牢固、稳定、简约、和谐、美观是结构设计不变的追求。

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