结构与设计：常见结构的认识
11、常见结构认识
第一章 结构与设计
一、常见结构的认识
三、简单结构的设计
二、稳固结构的探析
四、经典结构的欣赏
第二章 流程与设计
一、生活和生产中的流程 二、流程的设计 三、流程的优化
第三章 系统与设计 一、系统的结构 二、系统的分析
三、系统的设计
第四章 控制与设计
一、控制的手段与应用
二、控制系统的工作过程与方式
三、闭环控制系统的干扰与反馈 四、控制系统的设计与实施
第一章 结构与设计
学习目标 了解结构的含义；从力学的角度理解结
构的概念和一般分类； 能结合1—2种简单的结构案例，分析结
构是如何承受力的。
一、结构无处不在
蜂巢结构
一、结构无处不在
蜂巢结构
蜂巢的结构精巧又美观
蜂巢由工蜂筑造
蜂巢的结构用材 最少，容积最大
蜂房是六角形的，0.073毫米的巢壁， 蜂房微微向内倾斜，排列成行，但彼此嵌合 得天衣无缝，构成一个整体，牢固无比。重 40克的蜂房，却能容纳2000克蜜蜂。
一、结构无处不在
人 体 结 构 图
一、结构无处不在 恐龙骨骼结构
一、结构无处不在
金字塔结构
一、结构无处不在
罗浮宫
悉尼歌剧院
一、结构无处不在
1、实体结构
p8
实体结构——指结构体本身是实心
的结构。 受力特点：
外力分布在整个体积中，如墙 壁、柱子、实心球等等。
1 、 实体结构
受力情况：力承受 分布在整个体积中， 如：大坝、实心墙、 实体物。
1、实体结构
三 峡 大 坝
1、实体结构
2、框架结构
p8
框架结构——指结构体由细长的构 件组成的结构。
苏教版高中通用技术必修二 技术和设计1.1常见结构的认识 (共18张PPT)
一、实体结构
实体结构：通常是指结构体本身是实 心的结构。
受力特点：外力分布在整个体积中， 能承受较大的压力，一般是外形比较 简单。
二、框架结构
框架结构 ：通常是指结构体由细长的构件 组成的结构。支撑空间却不充满空间，这些 细长的构建可以是空心的也可以使实心的。
受力特点：既能承受重力荷载，也能承受水 平方向的荷载。一般几何外形比较复杂。依 据功能和使用条件的不同可以设置成不同的 框架组合。
课堂小结：
结构
三种基本 组合结构
实体结构 框架结构 壳体构
常见结构的认识
结构的类型
长
一、实体结构 二、框架结构 三、壳体结构
学
生
搭建一个舞
活
台
动
六个同学一 组，限时20 分钟
注意事项
一、热熔胶枪要先预热2-3分钟，使用过程中勿 用手碰触枪头，使用结束后切断电源。
二、材料可任意选择。 三、每组在规定时间内完成舞台的制作。 四、注意安全（注意用电安全和美工刀的使用
其结构整体是框架结构，而地基、 支撑柱则是实体结构，屋顶通常采用 壳体结构，这也是大多数结构体所采 用的结构类型。
练习：
1.下列物体中，不属于壳体结构的是（ ）
A．鸡蛋 B．油罐
C．自行
车 D．便携式饮水杯
2.下列结构中分类错误的是（ ） A．实体：墙体 B．框架：学校的学生床 C．框架：窗户 D．壳体：篮球架
三、壳体结构
壳体结构：通常是指层状的结构。壳体内 空，形态稳定。
受力特点：外力作用在结构体的表面上。
并且迅速均匀地分散外力
组合结构：在生产和生活中，很多物体 并不是单一的结构体，而是由两种或两 种以上的基本结构类型组合而成的。我 们称之为组合结构。
常见结构的认识通用技术
常见结构的认识通用技术结构是我们在生活中经常遇到的一个概念，无论是建筑物、桥梁、机械设备还是电子产品，都离不开结构的存在。
结构是指由一个或多个部分组成的系统，这些部分之间存在着相互关系和相互作用。
通用技术是指在不同领域中都可以应用的技术，它是多个学科交叉融合的结果。
在本文中，我们将介绍几种常见的结构以及它们的通用技术。
1.桁架结构桁架结构是一种由直线段和节点组成的三角形结构。
这种结构的特点是强度高、刚性好、重量轻。
它广泛应用于建筑物、桥梁、航空航天等领域。
在建筑物中，桁架结构可以用于支撑屋顶或平面结构，使其能够承受更大的荷载。
在桥梁中，桁架结构可以通过梁和柱的组合来支撑桥面，提供足够的强度和刚性。
在航空航天领域，桁架结构可以用于制造飞机机身、翼梁等部件，以提高机身的强度和刚性。
2.悬索结构悬索结构是一种以悬挂索为主要承力构件的结构。
这种结构的特点是简洁、大跨度、透明度高。
它广泛应用于桥梁、大型体育场馆、展览馆等领域。
在桥梁中，悬索结构可以通过悬挂索和桥塔的组合来支撑桥面，具有较高的刚度和承载能力。
在大型体育场馆和展览馆中，悬索结构可以用于支撑屋顶，使其能够承受更大的荷载，并提供更好的视野。
3.空间网壳结构空间网壳结构是一种由三角形网格平面组成的空间结构。
这种结构的特点是刚度大、自重轻、适应性好。
它广泛应用于体育场馆、展览馆、空间舱等领域。
在体育场馆和展览馆中，空间网壳结构可以通过三角形网格平面的组合来构成屋顶结构，具有较高的抗风能力和抗震能力。
在空间舱中，空间网壳结构可以用于制造舱体结构，提供足够的强度和刚性。
4.隧道结构隧道结构是一种用于地下交通的结构。
这种结构的特点是抗压能力强、安全性高、施工难度大。
它广泛应用于高速公路、地铁、铁路等领域。
在高速公路和铁路中，隧道结构可以通过挖掘地下通道或隧道的方式来实现交通流动。
在地铁中，隧道结构可以用于建造地下通道或隧道，以提供交通运输条件。
这些常见的结构都具有一定的通用技术。
常见结构的认识优秀课件
学习目标
1、了解结构的含义,结构的一般分类 2、构件的五种基本受力形式 3、能够对结构进行受力分析
1常.见1 结常 构见 的结 认构识的优认 秀识ppt课 件
命运多舛的魁北克大桥–坍塌
魁北克大桥，本该是美国著名设计师特奥多罗·库帕的一个真正有价值的不朽杰作。 库帕曾称他的设计是“最佳、最省的”。库帕自我陶醉于他的设计，而忘乎所以地把大 桥的长度由原来的500米加到600米，以成为当时世界上最长的桥。正当投资修建这座大 桥的人士开始考虑如何为大桥剪彩时，人们忽然听到一阵震耳欲聋的巨响——大桥的整 个金属结构垮了：19000吨钢材和86名建桥工人落入水中，只有11人生还。
1常.见1 结常 构见 的结 认构识的优认 秀识ppt课 件
评价
1常.见1 结常 构见 的结 认构识的优认 秀识ppt课 件
鹰与飞机
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1常.见1 结常 构见 的结 认构识的优认 秀识ppt课 件
鲨鱼与潜艇
1常.见1 结常 构见 的结 认构识的优认 秀识ppt课 件
结构的定义 结构：事物的各个组成部分之
间的有序搭配和排列。
排序不同，结构就不同，性质 也就不同。
结构决定着事物存在的性质。
命运多舛的魁北克大桥–再塌
事故后政府接手了施工工作， 1913年，这座大桥的建设重新开 始，新桥主要受压构件的截面积 比原设计增加了一倍以上，然而 不幸的是悲剧再次发生。1916年 9月，由于悬臂安装时一个锚固 支撑构件断裂，桥梁中间段再次 落入圣劳伦斯河中，并导致13名 工人丧生。1917年，评在价经历了两 次惨痛的悲剧后，魁北克大桥终 于竣工通车。
1常.见1 结常 构见 的结 认构识的优认 秀识ppt课 件
常见结构认识
5． 吊兰支撑架使用三角 形支架结构，而不用由一 根直杆挑起的结构，这说 明以下哪个因素（B ）影 响着结构强度？ A．材料 B．形状 C．构件 D．连接方式
A.作用于物体，使它产生弯 曲的力
B.两个矩离很近，大小相等， 方向相反，且作用于同一物 体上的平行力
C.挤压物体的力
D.物体所承受的拉力
E.反方向向物体两端均匀施 力，使物体发生扭转形变的 力
三、结构的类型
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。
• 框架结构：由细长的构体组成的结构 特点：支撑空间而不充满空间
３.结构的类型
• 实体结构、框架结构、壳体结构
• 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。
C、用电风扇对椅子吹风看能否吹 倒。
D、用手左右晃一晃看是否稳固。
3、以下问题中．可以用受力结构的
稳定性来解释的是( B）
A．拔河的绳子断裂 B．广告牌被台风吹倒 C. 鸡蛋在某种情况下可以承受很大 的外力
D．耳机与电脑主机的插口接触不良， 听不到音乐
4、走钢丝的人手上拿着 一条长棒的目的是（ B）
√ √
人的头盖骨
√
古罗马斗兽场 ▲
√
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？汽车的安全气囊又是如何 保护驾驭员的？
常见结构的认识及欣赏
1 / 22 必修2 技术与设计2 第八单元 结构与设计
考纲导学 考点 考试内容 考试要求
常见结构的认识 ①结构的概念 ②结构的受力 a b
稳固结构的探析 ①结构的稳定性与强度 ②影响结构稳定性的主要因素 ③影响结构强度的主要因素 ④结构与功能的关系 b c c b
简单结构的设计 ①结构设计的主要因素 ②简单结构的设计 a c
经典结构的欣赏 ①结构的实用性 ②典型结构设计的欣赏与评价 b b
第1节 常见结构的认识及欣赏 2 / 22
一、常见结构的认识 1.结构的含义 结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。 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。
2.构件 一个较复杂的结构由许多不同的部分组成,这些组成部分通常称为构件。 3.构件的受力基本形式 受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转。 4.结构的基本类型 (1)实体结构:结构体本身是实心的结构,其受力特点是:外力分布在整个体积中。 (2)框架结构:结构体是由细长的构件组成的结构,其受力特点是:既能承受竖向重力荷载,也能承受水平方向的荷载。
(3)壳体结构:层状的结构,其受力特点:外力作用在结构体的表面上。 二、经典结构的欣赏 3 / 22
赏析结构设计作品的两个角度 (1)技术角度:结构的使用功能的实现,结构的稳固耐用,结构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)文化角度:结构的文化寓意与传达,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。
1.(2019台州期末)如图所示的推料机构,电动机带动曲柄圆盘做圆周运动来驱动摇杆摆动,从而完成推料动作,图示状态下在对物料向右推进。下列对图示状态构件主要受力形式的分析中,正确的是( )
A.摇杆受压、连杆受压、从动连动杆受拉 B.摇杆受弯曲、连杆受扭转、从动连动杆受压 C.摇杆受弯曲、连杆受弯曲、从动连动杆受压 D.摇杆受压、连杆受弯曲、从动连动杆受拉 4 / 22
高中通用技术必修2第一单元第一节《常见结构的认识》说课稿
高中通用技术必修2第一单元第一节《常见结构的认识》说课稿高中通用技术必修2第一单元第一节《常见结构的认识》说课稿一、教材分析本节课的内容是必修2第一单元第一节的内容。
本单元的内容既是相对独立的又与其它几个单元有一定的内在联系，四个单元从不同的角度对设计进行解读。
结构与设计这个单元，需要学生运用必修1中所学的一般性技术设计的原理和方法，结合结构的内容进行技术设计实践，从空间架构形态上对设计对象进行合理的分析。
课程内容蕴含丰富的思想与方法，是一个动手与动脑结合的良好载体，能激发学生探究与创造的兴趣。
第一节《常见结构的认识》，教材在开始给出了自然界中形态各异的结构图片，建立起对结构的感性认识，可以通过这个切入点，结合学生熟知的事物，让学生从表面的感性认识，展开技术视野中关于结构的理性思考。
在深化学习结构目的性的认识中，了解结构的学习需要从力学角度考虑，认识构件基本受力形式及类型，在对结构进行受力分析时，强调除了考虑整体受力，还要考虑组成结构的各个构件受力后产生的变化，为后面《稳固结构的探析》作好准备。
二、学习对象分析高二的学生已经完成了通用技术必修1的学习，掌握了一般性设计原理和方法。
对于专业性较强的结构设计还未涉及，通过这节课，激发他们对形态各异的结构产生兴趣，去客观的认识结构，为后续的探究结构、设计结构奠定好基础;高中学生已掌握了中学物理的力学知识，能完成结构的简单受力分析，但技术角度考虑受力情况，除了从力学理论进行分析，还需要考虑构件受力后产生的变化。
学生在学习构件的基本受力形式时，强调构件的受力效果的同时可以通过具体演示来感受构件受力后的变化。
仅仅是通过探讨、分析还不能完全满足学生在结构的认知。
通过自己亲手搭建结构，进一步深化结构内涵的学习，也利于对结构受力更为客观的分析。
在培养学生动手能力的同时，学生也形成和保持对技术的兴趣和学习愿望;三、教学目标1(知识与技能了解结构的含义在分析结构受力情况时，能用基本的受力形式进行分析 2(过程与方法在探究结构的过程中，感受认识、学习结构的重要性在搭建结构的过程中，从力学角度去理解结构的概念 3、情感态度与价值观通过案例学习拓展技术学习的视野;培养学生的动手实践能力同时，让学生形成和保持对技术的兴趣和学习愿望;教学重、难点的确定教学重点:理解结构的概念及认识学习结构的重要性教学难点:从力学角度理解结构，能用基本的受力形式进行简单的受力分析四、教学策略与方法以探究、体验式学习为主，通过以图片、视频等多媒体资料对学生进行合理的引导，展开对结构内涵的认识和学习。
通用技术ⅱ人版1.1常见结构的认识教学设计(3)
通用技术ⅱ人版1.1常见结构的认识教学设计（3）引导学生通过生活观看和技术试验，对简单结构进行强度与稳定性分析，解释它的强度高或低、稳定或者不稳定的缘故。
引导学生进行实验，也能够让学生自己依照生活经验、兴趣爱好和已有条件，自行设计和制作实验，并得出结论。
指导学生对技术实验与观看的过程进行记录，并按照比较规范的格式写出实验报告，从而培养良好的实验作风与适应。
【教学内容分析】本课是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“常见结构的认识”的第一课时。
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。
本课时要通过展示自然界中形形色色的结构图以及对这些结构分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。
要让学生明白什么原因要学习“结构与设计”，自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启发。
人们将其成果应用到技术领域,是为了更好地服务于人类。
本课时还要讲解构件的差不多受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。
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。
应力从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论,通过有味的小试验,强化对不同类型结构的特点的理解。
课时安排：2课时。
【学情分析】学生对结构虽有一定的了解，对结构的功能和分类也有一定的基础。
但较为零散，模糊。
另外，学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础。
然而由于受力分析是物理课教学中的难点，多数学生在受力分析中依旧有困难的，因此在教学中还要利用模型演示形变的情况，分析说明拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力等。
【教学目标】1.知识与技能：〔一〕了解结构的含义。
〔二〕能从力学的角度理解结构的概念和一般分类。
〔三〕能结合1~2种简单的结构案例，分析结构是如何承受力的。
2.过程与方法：阅读理解、案例分析、交流讨论、多媒体展示、师生互动。
常见结构的认识
2009年，工程正式启动；
2013年，酒店全面动工，挑战“不可能”；
2016年，酒店主体结构封顶。
2018年，世茂深坑世茂深坑洲际酒店开始运营。
(2）框架结构：是指结构体由细长的构件组成的结构。框架结构是由杆件或 板件连接而成的，构件可以是空心，也可以是实心；可以是平面框架，也可 以是空间框架。
受力特点：
A、支撑空间而不充满空间，既可以承 受压力又能够承受拉力。 B、几何外形较复杂。 C、制作方便、省料。
例 ：窗户、画框、房子、竹排、教室的门窗常用木框架，蔬菜大
棚的棚体、建筑用脚手架、自行车、艾菲尔铁塔、桌子、板凳、书 橱、输电铁塔。
(3）壳体结构：通常是指层状的结构。
受力特点：
A、外力作用在结构体的表面上 B、当壳形受到压力时，它能将力均匀扩散，形态稳定。
壳体结构是用薄壁壳状构件来替代空间框架而形成的一种空 间结构。由于它可以将作用在其上的集中横向载荷分散为沿壳体 的压力。因此在场馆建设中用得很多。
酒店共有艺术品及艺术装置1400余件。位于酒店入口处的“卷云舒”，是 整个酒店最具有代表性的艺术雕塑：龙形造型，一部分为实体不锈钢，另 一部分为不锈钢文字镂空，近看才能发现其中的汉字装饰。
结合深坑的地理特点、 深坑内的景色变化、岩 层变化特点及奇观体验 的需求，酒店为深坑排 布了一个专属且独特的 设计故事“地心奇遇”。
从地面向地心深 处直入，至水底深 处，大堂、客房、 酒吧、水下套房、 水下餐厅……都与 故事紧紧相扣，仿 佛深入矿洞开启探 险奇遇。比如中餐 厅门口这处造景， 特别设计了透明天 窗，寓意一缕曙光 照进深坑！
常见结构的认识
埃菲尔铁塔,是一座于1889年 建成位于法国巴黎战神广场 上的镂空结构铁塔，高300米 天线高24米，总高324米。 埃菲尔铁塔得名于设计它的 桥梁工程师居斯塔夫· 埃菲尔 。铁塔设计新颖独特，是世 界建筑史上的技术杰作，因 而成为法国和巴黎的一个重 要景点和突出标志。
亨德森波浪桥是新加坡最 穆尔岛桥（奥地利 兰卡威天空之桥 马格德堡水桥（德国） 格拉茨市） 高的人行天桥，造型别致， （马来西亚兰卡 这座长度达918米的可 桥身犹如波浪，有四个波 这座位于穆尔河上的岛 威群岛）这座壮美的 供船只在其上航行的跨 桥由美国纽约设计师维 峰和三个波谷，给行人提 大桥位于马来西亚的兰 河水道桥于1997年动 托.艾肯西（Vito 卡威群岛，建成于2004 供了观景的新高度，其波 工，历时6年完成，于 Acconci）设计，为了 年10月，主体由钢材料 2003年开始投入使用。 浪状的设计给人以视觉上 庆祝“格拉茨2003文 构成，桥型呈圆弧状， 它将东部的马格德堡附 化之都”而建立。巨大 的冲击力，动感十足。它 可使游客从不同的角度 近的米特兰德运河与西 的银色贝壳状的人工岛 饱览安达曼海和泰国塔 衔接了花柏山公园和直落 部的易北——哈维尔运 屿两边各有桥梁连接河 如涛岛的美丽风景。这 河跨越易北河连接了起 布兰雅山公园。全桥采用 岸，人工岛屿内设有日 座桥因为离地面高而且 来。既有行人行走其上， 光浴区，时尚酒吧，咖 无障碍设置，桥面防滑， 很窄，穿越它是一项极 又有船只航行，构成了 天津之眼——永乐桥（天津）兼具交通和观光功用，横跨海河，它 啡馆和露天表演场，被 具挑战性的任务，从而 没有梯阶，设有扶手。 这座桥的奇妙景观。 的特别之处在于桥上矗立着一个名为“天津之眼”的高大雄伟的观 认为是艺术与建筑，梦
钥匙开门时主要承 受扭转力