高中通用技术 1.5欣赏和评价典型结构设计教案 地质版.doc

第五节 欣赏和评价典型结构设计学习目标在掌握典型结构与设计的基础上，了解典型结构设计的欣赏与评价；了解典型结构，能从科学、艺术、环境、民俗角度加以欣赏，从而提高鉴赏能力，培养科学的审美观。学习过程一、欣赏和评价典型结构设计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。赏析结构设计作品，可以从技术与文化两个角度进行。技术角度主要有：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。文化角度主要有：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。二、热点问题北京奥运主会场结构设计，各种体育场馆的结构设计。三峡工程结构设计。现代家具结构的设计。三、本章练习题目填空：在工程中，结构分为_、_、_三种最基本的类型；影响结构强度的主要因素有_、_、_；影响结构稳定性的主要因素有_、_、_、结构的底面积。分析下列物体的结构类型，判断哪一个不属于壳体结构。a西瓜 b圆形陶瓷饰品 c贝类 d金字塔 e椰子我们常用的“a”形梯不采用铝合金片状构件，而采用长方形截面的构件。这说明下列哪个因素影响着结构强度？（ ）a材料 b形状 c构件 d连接方式空间桁架结构又叫（ ）结构。a缆索 b铰接 c球形空间 d立体桁架空间桁架由大量三角形构成，这是利用了三角形的（ ）。a稳定性 b材料 c强度大 d面积大以下哪种结构是受自然界对结构设计形状的启发而产生的？（ ）a电灯泡 b乒乓球 c飞机的机翼 d篮球架e钢笔 f潜艇 g课桌 h桥梁分别在一根竹竿和一根同样尺寸的脆性塑料杆子上不断加挂相同质量的重物，竹竿比脆性塑料杆能挂更多重物而不会断裂，说明了（ ）影响结构的强度。a材料 b结构的形状 c构件横截面形状 d构件的连接方式在自行车家族中，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，双座双蹬的双人车等，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车的大小家用落地风扇的底座一般做的比较重，这是为了（ ） a增加风扇的强度 b增加风扇的稳定性 c安装电线的需要 d更加美观某些支撑阳台的梁做成如下图标所示形状，这主要是出于对（ ）的考虑。a.美观 b.强度 c.安装 d.稳定性阳台地板。支撑阳台的梁 在日常生活中，你所见到的以下哪一个结构是不属于利用不稳定的结构实现某些功能的（ ）a.游乐设施的跷跷板功能结构。 b.房间门口的活页功能结构。c.学校运动场的篮球架结构。 d.圆珠笔的笔嘴结构。汽车的引擎盖在结构中属于哪种类型（ ）a.实体结构 b.框架结构 c.壳体结构 d.其它建筑工程中广泛应用了三角形，房子、桥梁的桁架结构大多数是由多个三角形构成。这是运用了三角形的什么原理（ ）a.三角形的稳定性 b.三角形的结实 c.三角形用料少 d.三角形简单构件的受力形式多种多样，基本的受力形式有（ ）（多选题）a.拉力，压力 b.弯曲力，扭转力 c.下滑力，摩擦力 d.剪切力小明准备设计一盏台灯，从技术设计的角度分析应侧重于灯的哪个部件（ ）（多选题）a.灯泡 b.灯支架 c.灯罩 d.开关 e.底座汽车的传动轴主要受到的作用力是（ ）a.拉力 b.压力 c.弯曲力 d.扭转力可以用受力结构的稳定性来解释的事实是（ ）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，听不到音乐不同的材料一般采用不同的连接方式，金属一般采用_方式，木材一般采用_方式，塑料一般采用_方式，玻璃一般采用_方式。（焊接，铆接；榫接，胶接；胶接，铆接；胶接）有的矿泉水瓶上有若干凸起的横向纹路，它的作用是什么？答：增加瓶子的强度，受力不容易变形；增大手与瓶子之间的摩擦力。（便于人们抓握）观察分体式空调器压缩机在户外墙上的固定，它是通过什么方法加强牢固程度的？能否只用壁挂式方法固定，为什么？答：分体式空调器在户外的固定一般采用铁架支撑的方式，铁架由三角形构成，并通过膨胀螺钉固定在墙上，空调主机用螺栓连接固定在墙上。由于空调器主机自身的重力比较大，若像室内的挂机那样，打入墙体内的膨胀螺钉的强度势必不足以承受空调主机的压力而出现断裂。21.分析题：2004年5月23日，巴黎戴高乐机场2e候机厅顶棚发生坍塌事故，造成包括两名中国公民在内的4人死亡，3人受伤。事后，法国戴高乐机场2e候机厅坍塌事故专门调查委员会15日公布调查报告认为：由于最初的安全准备不足，顶棚处于“濒临死亡”状态，虽然支撑了一段时间，但抵抗外力的能力却逐渐减弱。一系列结构上的问题使顶棚抗外力强度逐渐受损，最终导致结构坍塌。调查委员会还指出该建筑的一些缺陷：钢筋混凝土骨架强度不够或定位不好，缺乏当某一局部构件出现问题时向其它区域分散压力的可能性，连接水泥顶棚和下层玻璃的承梁抗击外力的能力不足等。调查报告分析认为，由于顶棚的抗外力强度不断减弱乃至消失，在某些因素的触发下，顶棚就会发生坍塌。调查委员会认为，事故有两个可能的触发因素：其中一个是气温，事故发生那天早晨的气温是4.1摄氏度，为当月最低气温；另一个因素是顶棚支柱的卡箍松弛。请你以上述案例分析影响结构稳定性的原因是什么？以及结构的稳定性在工程技术设计中的重要性。提示：影响结构稳定性的原因有：形状。结构的形状略有改变，强度就会改变；材料。不同的材料有承受不同应力极限的能力，形状相同，材料不同，强度就不同；材料的连接方式。不同的连接方式，受力传递方式和效果不一样。物体的结构对物体的稳定性至关重要，当物体的结构发生改变时，必定引起物体发生坍塌。22.在设计制作“壁挂书架”时，其中支撑架的材料可以选用绳索吗？为什么？答：不行，因为此处的支撑架是一种支撑力，而绳索只能施加牵引力。23.人们最早利用混凝土的时候，只是把他当作人造石材。作为人造石材的混凝土与一般石材一样，虽然有较好的耐压性能，但是经不起拉力。除了其形状很容易满足人们的需求外，它与其它石材并没有特殊的优点。但是，它有一个重要的性质，那就是它的膨胀系数与钢材很接近。因此，它可以与钢材紧密结合起来。当人们把混凝土与钢材结合起来做梁后发现：“这样的梁既能受压也能受拉（因为钢材善于受拉，混凝土善于受压），其强度比用混凝土做成的梁的强度大的多。现请你根据上述描述，画出钢筋混凝土梁的简单结构图。（提示：钢筋混凝土梁的简单结构图如下）24.从技术、文化角度欣赏评价中国古建筑的结构飞檐（如：长江大桥边上的岳阳楼）答：飞檐是中国古建筑的屋顶结构的特色之一。屋顶的曲线，向上微翘的飞檐，使得原是异常沉重的屋顶，反而随着线的曲折，显出向上挺举的飞动轻快。技术角度功能：飞檐的向外和向上探伸翘起的屋角，使十分庞大、高耸的屋顶显得格外生动而轻巧，扩大了采光面，有利于排泄雨水。结构设计：以岳阳楼为例，岳阳楼三层建筑均有飞檐。挑出的飞檐，由斗拱承托，承托飞檐的方木块叫做“斗”，托着斗的木条叫做“拱”。飞檐的造型美并没有脱离建筑屋顶本身的结构功能而独立，其轮廓和谐、对称都是在合理的受力结构基础上所产生的。屋面凹曲，屋檐、屋角和屋顶的飞脊都是弯曲的，形成曲线和直线的巧妙组合。技术施工：岳阳楼是纯木结构，飞檐、斗拱及整个建筑没有用一钉一铆，仅靠木制构件的彼此接连，经受岁月的剥蚀而昂然耸立了上百年。飞檐、斗拱的结构之复杂、工艺之精美，令人惊叹！文化角度：飞檐的造型减轻了古建筑大屋顶的沉重感，使建筑静中有动，增添了建筑物飞动轻快的美感。飞檐造型传出尊贵、凝重的寓意，体现了高贵、华美的风韵，丰富了中国古代建筑文化。现代建筑设计师们对它也异常偏爱，使得这一特殊的中国古典建筑结构得以演变、改进和发展，并流传下来。25.从技术、文化角度欣赏评价现代设计师阿纳雅格布森设计的蛋形椅。丹麦设计师阿纳雅格布森的作品十分强调通过细节的设计，以达到整体的完美，他把家具、地板、灯具等的细节看成与建筑总体设计一样重要。1958年，他为斯堪的纳维亚航空公司旅馆设计的蛋形椅是他的典型代表作之一。技术角度：功能