学考全套复习课件—结构设计2

1、主题主题考试内容考试内容考试要求考试要求结构与设计结构与设计结构的含义结构的含义(概念）概念） a结构的结构的受受力力 b简单简单结构的分类结构的分类 b结构的稳定性结构的稳定性影响影响结构稳定性的结构稳定性的主要因素主要因素 b b影响影响结构强度的结构强度的主要因素主要因素 c结构与功能结构与功能的关系的关系 b结构设计结构设计（应考虑应考虑）的主要因素的主要因素 a简单简单结构结构的的设计设计（方案方案） c结构结构的实用性的实用性 b典型典型结构设计的结构设计的欣赏与欣赏与评价评价 c技术与设计2通用技术会考总复习通用技术会考总复习 一、结构与设计一、结构与设计1、结构的涵义：、结构的

2、涵义： 事物的各个组成部分之间特定的有序搭配和排列事物的各个组成部分之间特定的有序搭配和排列（另（另 ：可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状：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）。和大小改变的力）。 无处不在的结构：蜂房的结构、贝壳的结构、鹰眼的结无处不在的结构：蜂房的结构、贝壳的结构、鹰眼的结构、蜻蜓翅膀的结构、苍耳子的结构。构、蜻蜓翅膀的结构、苍耳子的结构。 生产生活中有些产品的结构是受到自然界事物结构的生产生活中有些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生的。请举例？启发而产生的。请举例？构成结构的这些组成部分称为构成结构的这些组成部分称为构件。构件。2

3、、结构的基本受力形式、结构的基本受力形式: 拉力拉力*、压力、压力*、弯曲力、弯曲力*、剪切力、剪切力*、扭转力、扭转力* (P、5-6)拉力拉力：物体承受的拉拽力拉拽力 压力压力：挤压挤压物体的力 弯曲力弯曲力：作用于物体并使它产生弯曲产生弯曲的力 剪切力剪切力：两各距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体同一物体上的平行平行力。 扭转力扭转力：反方向反方向向物体两端两端均匀施力，使物体发生扭扭转形变转形变的力。 1、学校运动场上固定排球网的两个柱子主要受到 （ ） A.扭转力 B.弯曲力 C. 剪切力 D.压力B2、汽车的主传动轴主要受到的力是（ ） A.压力 B.拉力 C.剪切力

4、D.扭转力D3、常见的钢筋混凝土梁，如果省去钢筋，强度基本不变的是 （ ） A.抗弯 B .抗压 C .抗拉 D.抗扭B练习练习：3、结构的主要类型：、结构的主要类型： 实体结构实体结构*、框架结构、框架结构*和壳体结构和壳体结构*。 实体结构实体结构：一般是实心的，特点是外力分布在整个体积中外力分布在整个体积中， 能够承受比较大的力。 框架结构框架结构：形态比较简单，主要由细长的构件组成，特点是支撑空间而不充满空间支撑空间而不充满空间，主要承受水平或垂直方向的力。 壳体结构壳体结构：指层状的结构，能够巧妙地将外力分散到整个外力分散到整个表面表面。 2、摩托车手的头盔是属于（、摩托车手的头盔是

5、属于（ ） A实体结构实体结构 B框架结构框架结构 C壳体结构壳体结构 D组合体结构组合体结构C 3、壳体结构通常是指层状的结构，它的受力特点是、壳体结构通常是指层状的结构，它的受力特点是（ ） A.支撑空间而不充满空间支撑空间而不充满空间 B.外力分布在整个体积中外力分布在整个体积中 C.外力作用在结构外力作用在结构体体的表面上的表面上 D.外力作用在局部外力作用在局部 C1、指出下列物体是什么结构：、指出下列物体是什么结构：A.水库大坝水库大坝 B.乒乓球乒乓球 C.篮球架篮球架 D. 长城长城简答题：简答题： 为什么骑摩托车、下矿井、上工地一定要戴头盔？为什么骑摩托车、下矿井、上工地一定

6、要戴头盔？ 因为头盔是壳体结构。它能把受到的外力均匀地分散因为头盔是壳体结构。它能把受到的外力均匀地分散到整个结构的表面上，使人的头盖骨的局部免受强大外到整个结构的表面上，使人的头盖骨的局部免受强大外力的打击。所以骑摩托车、下矿井、上工地一定要戴头力的打击。所以骑摩托车、下矿井、上工地一定要戴头盔。盔。4、结构的稳定性：结构在负载的作用下维持、结构的稳定性：结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。其原有平衡状态的能力。 影响结构稳定性的主要因素：影响结构稳定性的主要因素： 重心位置高低、结构与地面接触形成的支撑面积的重心位置高低、结构与地面接触形成的支撑面积的大小、结构的形状大小、结构的形

7、状 要求要求:重心所在点的垂线落在支撑面内重心所在点的垂线落在支撑面内(P13：图示：图示)。5、结构的强度：结构具有的抵抗被外力破坏、结构的强度：结构具有的抵抗被外力破坏的能力的能力 (P17)。 *影响结构强度的主要因素：影响结构强度的主要因素： 构件的几何形状、截面形状、结构的材料、构件的几何形状、截面形状、结构的材料、构件之间的连接方式构件之间的连接方式等等 *结构构件的连接有两类：铰连接、结构构件的连接有两类：铰连接、 刚连接刚连接 具体有松螺栓、松铆等具体有松螺栓、松铆等具体有榫接、胶接、焊接等具体有榫接、胶接、焊接等例例:恐龙拱形结构恐龙拱形结构 1、家用落地风扇的底座一般做得比

8、较重，这、家用落地风扇的底座一般做得比较重，这是为了（是为了（ ）。）。 A.增加风扇的强度增加风扇的强度 B.增加电风扇的稳定性增加电风扇的稳定性 C.安装电线的需要安装电线的需要 D.更加美观更加美观B 2、可以用受力结构的稳定性来解释的事实是、可以用受力结构的稳定性来解释的事实是（ ） A停在路边的自行车被风吹倒停在路边的自行车被风吹倒 B拔河的绳子断裂拔河的绳子断裂 C魁北克大桥的坍塌魁北克大桥的坍塌 D鸡蛋在某种情况下可以承受很大的外力鸡蛋在某种情况下可以承受很大的外力 A练习练习：3、不倒翁、不倒翁“不倒不倒”的主要原因是（的主要原因是（ ） A构构成其材料的强度大成其材料的强度大

9、 B其形状美观性较好其形状美观性较好 C其底部接触面小其底部接触面小 D其重心低，底面是光滑其重心低，底面是光滑的弧面的弧面D4、古塔一般为砖木结构古塔一般为砖木结构,其稳定性不是由下列因其稳定性不是由下列因素决定素决定( ) A.塔基础的面积塔基础的面积 B. 塔身的高度塔身的高度 C.建造所用的材料建造所用的材料 D.塔周围风力的大小塔周围风力的大小D5、我们常用的、我们常用的A形梯不直接采用铝合金片，而用形梯不直接采用铝合金片，而用长方形截面的铝合金构件，这说明了（长方形截面的铝合金构件，这说明了（ ）影响）影响着结构强度。着结构强度。 A.材料材料 B.构件的形状构件的形状 C.重心的

10、高低重心的高低 D.连接方式连接方式 B 6、分别在一根竹杆和一根同样尺寸的脆性塑料、分别在一根竹杆和一根同样尺寸的脆性塑料杆上不断加挂相同质量的重物，竹杆比脆性塑杆上不断加挂相同质量的重物，竹杆比脆性塑料杆能挂更多重物而不会断裂，说明了（料杆能挂更多重物而不会断裂，说明了（ ）影响结构的强度。影响结构的强度。 A.材料材料 B.结构的形状结构的形状 C.构件横截面形状构件横截面形状 D.构件的连接方式构件的连接方式 A 7、下列叙述中，不是由结构稳定性因素影响的、下列叙述中，不是由结构稳定性因素影响的是（是（ ） A. 落地扇不易倾倒落地扇不易倾倒 B. A字形梯载人时能够保持稳定字形梯载人

11、时能够保持稳定 C. 大坝的横截面总是建成梯形大坝的横截面总是建成梯形 D. 混凝土梁含有加固钢筋混凝土梁含有加固钢筋 D6、结构与功能的关系：、结构与功能的关系： 结构的改变可能导致功能的改变。结构的改变可能导致功能的改变。 请举出结构改变导致功能改变的例子。请举出结构改变导致功能改变的例子。例如：一张纸把它折成瓦楞状，它的抗压能力就明显增强。例如：一张纸把它折成瓦楞状，它的抗压能力就明显增强。同样的材料不同的结构形成不同的功能。同样的材料不同的结构形成不同的功能。拐棍和凳子拐棍和凳子7、结构设计的主要因素（、结构设计的主要因素（P24）：）： 稳定性、强度、安全、功能、环稳定性、强度、安全

12、、功能、环境、美学、个性、成本、寿命境、美学、个性、成本、寿命等。等。 目标要求目标要求:结构设计应以结构设计应以的实现为基本目标，应的实现为基本目标，应满足满足，满足使用者的，满足使用者的。 应考虑的主要因素：应考虑的主要因素：符合使用者对设计对象的符合使用者对设计对象的 和和 要求，要求， 因素，公众和使用者的因素，公众和使用者的 ，使用者，使用者的的 ，对设计对象的，对设计对象的 控制要求和一定的控制要求和一定的 等。等。 简单结构的设计：简单结构的设计： 步骤：确定结构设计方案绘制简单结构设计草图做出模型或原型。（如：设计相框、雨伞架、垃圾桶、鞋柜、衣架、笔桶等） 例例:儿童自行车儿童

13、自行车 商业建筑设计规范商业建筑设计规范 例例:落地式立体衣帽架（模型）落地式立体衣帽架（模型）1)设计要求设计要求 A、模型高度不低于、模型高度不低于1.8米；米； B、能够在结构模型的不同、能够在结构模型的不同位置挂至少位置挂至少4件校服；件校服； C、有足够的强度和稳定性；、有足够的强度和稳定性；D、材料必须使用安全、无毒副作用、不污染。、材料必须使用安全、无毒副作用、不污染。E、成本低，价格不超过、成本低，价格不超过20元。元。2）设计分析）设计分析能对衣帽架组件中三个组件底座、主支架、子架进行功能对衣帽架组件中三个组件底座、主支架、子架进行功能、结构、制作工艺方面的结构设计分析。能、

14、结构、制作工艺方面的结构设计分析。（1）底座的结构分析）底座的结构分析A、为了保持稳定底座面积要大，重量要重。、为了保持稳定底座面积要大，重量要重。 B、形状、形状要美观，大方。要美观，大方。 C、便于和支撑杆连接。、便于和支撑杆连接。（2）支撑杆的结构设计分析）支撑杆的结构设计分析A、支撑杆材料要轻和一定的强度。、支撑杆材料要轻和一定的强度。 B、支撑杆要垂直。、支撑杆要垂直。C、要便于和底座、挂钩连接。、要便于和底座、挂钩连接。D、在支撑杆的中间安装小挂钩，可挂小物件（皮带、在支撑杆的中间安装小挂钩，可挂小物件（皮带、领带、帽子、手提包等）。领带、帽子、手提包等）。（3）挂钩的结构设计分析

15、）挂钩的结构设计分析A、要美观大方。、要美观大方。 B、要有一定的强度，能挂多件衣物。、要有一定的强度，能挂多件衣物。C、要在支撑架的三至四个方向上都要安装挂钩，能多、要在支撑架的三至四个方向上都要安装挂钩，能多挂衣物。挂衣物。（4）底座、支撑杆、挂钩的连接分析）底座、支撑杆、挂钩的连接分析A、如用木材加工，可采用榫接。、如用木材加工，可采用榫接。B、用金属材料可配合连接和螺纹连接。、用金属材料可配合连接和螺纹连接。C、为了便于运输，可做成拆卸式的。、为了便于运输，可做成拆卸式的。方案构思（画出设计草图）方案构思（画出设计草图）1、为了使板凳更加稳定，不宜采取的方法是（、为了使板凳更加稳定，不

16、宜采取的方法是（ ）A.把板凳的腿都同样缩短一点把板凳的腿都同样缩短一点 B.把板凳的腿适当加把板凳的腿适当加粗粗C.把板凳的腿的下端用木条把板凳的腿的下端用木条连连接起来接起来D.把板凳凳面的面积加大把板凳凳面的面积加大课内练习课内练习:D2、在扑克牌建筑模型的制作过程中，下列说法不正确、在扑克牌建筑模型的制作过程中，下列说法不正确的是的是 （ ）A可以用扑克牌搭成三棱柱、长方体、四棱台、圆柱可以用扑克牌搭成三棱柱、长方体、四棱台、圆柱体等各种简易结构体等各种简易结构B扑克牌之间的连接方式属于铰连接扑克牌之间的连接方式属于铰连接C可以用吹气的方法测试结构的稳定性可以用吹气的方法测试结构的稳定

17、性D可以用手压的方法测试结构的强度可以用手压的方法测试结构的强度 B3、分析：下图是两位同学制作的筷子支架结构。为、分析：下图是两位同学制作的筷子支架结构。为什么右边这个只能支撑一个什么右边这个只能支撑一个5千克的铅球，而左边这千克的铅球，而左边这个却能支撑两个共个却能支撑两个共8千克的铅球？请分析原因。并说千克的铅球？请分析原因。并说明两个结构哪个更稳定？说明原因。明两个结构哪个更稳定？说明原因。 4、晾衣架通常由曲臂、挂钩、晾衣架通常由曲臂、挂钩、 撑杆组成，如图所示。当衣物撑杆组成，如图所示。当衣物 对称挂在衣架的曲臂上时，请对称挂在衣架的曲臂上时，请 回答下列问题：回答下列问题：1）挂

18、衣架的挂钩、曲臂、撑杆的受挂衣架的挂钩、曲臂、撑杆的受力形式分别是什么？力形式分别是什么？ 2）现在有塑料绳、细电线、细现在有塑料绳、细电线、细竹杆和木条，哪些材料适合作晾衣架的撑杆？从撑杆竹杆和木条，哪些材料适合作晾衣架的撑杆？从撑杆的受力角度简要说明理由？的受力角度简要说明理由？5、应用题、应用题 1) 现有一个以木材为原料制成的挂衣架，高现有一个以木材为原料制成的挂衣架，高度度1.7米，底座为十字交叉形（每根木料长米，底座为十字交叉形（每根木料长0.5米）。请你设计一个简易的试验方案，检米）。请你设计一个简易的试验方案，检验该衣帽架的稳定性和强度。验该衣帽架的稳定性和强度。参考答案参考答

19、案： 试验名称：衣帽架稳定性试验名称：衣帽架稳定性、强度试验强度试验 试验目的：测试衣帽架的稳定性强度试验目的：测试衣帽架的稳定性强度 试验准备：不同厚薄的衣服若干件、待测衣帽架试验准备：不同厚薄的衣服若干件、待测衣帽架 试验过程：（试验过程：（1）把衣帽架放在水平的地面上。）把衣帽架放在水平的地面上。（2）根据设计要求，依次在各横杆挂不同重量的衣服。）根据设计要求，依次在各横杆挂不同重量的衣服。观察并记录观察并记录, 衣帽架是否会翻倒衣帽架是否会翻倒。（3）在上方各横杆两侧挂相同的衣服若干件，观察并记）在上方各横杆两侧挂相同的衣服若干件，观察并记录录,看看是否会断裂。看看是否会断裂。单侧、两

20、侧？单侧、两侧？挂着并摇？挂着并摇？2 2）现有四种可用的材料，分别是塑料薄板、三）现有四种可用的材料，分别是塑料薄板、三合板、椰子壳和竹筒，要求设计一个能够放在合板、椰子壳和竹筒，要求设计一个能够放在写字台上的自制笔筒。请你根据所提供的材料写字台上的自制笔筒。请你根据所提供的材料完成以下任务：完成以下任务： （1 1）使用不同材料分别构思两个设计方案，）使用不同材料分别构思两个设计方案，并分别画出草图（注明所用材料）。并分别画出草图（注明所用材料）。 （2 2）选择其中一个方案，分别从材料选用、）选择其中一个方案，分别从材料选用、稳定性和加工难易程度的角度，对其进行简要稳定性和加工难易程度的

21、角度，对其进行简要评价。评价。评分标准：评分标准：（1）草图基本要求：结构、尺寸和外观不限，但要能符合所选材）草图基本要求：结构、尺寸和外观不限，但要能符合所选材料的特性（如竹筒应该是圆柱形），方案应明显体现笔筒的基本功料的特性（如竹筒应该是圆柱形），方案应明显体现笔筒的基本功能，允许多材料组合。能，允许多材料组合。画出两种方案构思草图，并注明所用材料，且草图符合基本要求的得画出两种方案构思草图，并注明所用材料，且草图符合基本要求的得4分；分；画出两种方案构思草图，没有注明所用材料，且草图符合基本要求的得画出两种方案构思草图，没有注明所用材料，且草图符合基本要求的得3分；分；画出两种方案构思草

22、图，并注明所用材料，但草图不符合基本要求的得画出两种方案构思草图，并注明所用材料，但草图不符合基本要求的得2分；分；画出两种方案构思草图，没有注明所用材料，草图不符合基本要求的得画出两种方案构思草图，没有注明所用材料，草图不符合基本要求的得1分；分；画出一种方案构思草图，并注明所用材料，且草图符合基本要求的得画出一种方案构思草图，并注明所用材料，且草图符合基本要求的得2分；分；画出一种方案构思草图，但没有注明所用材料，且草图符合基本要求的得画出一种方案构思草图，但没有注明所用材料，且草图符合基本要求的得1分分画出一种方案构思草图，并注明所用材料，但草图不符合基本要求的得画出一种方案构思草图，并

23、注明所用材料，但草图不符合基本要求的得1分；分；如果教师难以判断学生的构思草图是否具有笔筒功能，又无文字说明，且难以如果教师难以判断学生的构思草图是否具有笔筒功能，又无文字说明，且难以判断其构思的不合理性，可酌情给判断其构思的不合理性，可酌情给1至至2分；分；不画图但是有清晰明确文字说明两个方案的，可酌情给不画图但是有清晰明确文字说明两个方案的，可酌情给1至至2分；分；不作题或不画图又无文字说明的不得分；草图和字迹潦草的教师可酌情扣分。不作题或不画图又无文字说明的不得分；草图和字迹潦草的教师可酌情扣分。（2）所作评价基本符合材料选用、稳定性和加工难易程度的，）所作评价基本符合材料选用、稳定性和

24、加工难易程度的，给给2分；不作或其评价与本题无关的，不得分；其他具有一定合分；不作或其评价与本题无关的，不得分；其他具有一定合理程度的答案，酌情给理程度的答案，酌情给1分。建议只给整分。分。建议只给整分。1 1）结构的实用性：）结构的实用性： 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。式上，特别是功能与形式的统一上。 2 2）经典结构设计的欣赏与评价：）经典结构设计的欣赏与评价： 与与 两个角度进行。两个角度进行。技术角度：使用功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材技术角度：使用功能、稳固耐用、造

25、型设计的创意和表现力、材料合理性、工艺精湛程度等。料合理性、工艺精湛程度等。 （功能、结构设计、技术施工）功能、结构设计、技术施工）文化角度：文化寓意与传达，美学原则，反映时代、民族、习俗文化角度：文化寓意与传达，美学原则，反映时代、民族、习俗方面特征，个性特征等。方面特征，个性特征等。8、经典结构的欣赏（、经典结构的欣赏（p30）能够欣赏一些经典的结构，并能做出简单的评价。能够欣赏一些经典的结构，并能做出简单的评价。例：赵州桥例：赵州桥 飞檐飞檐 斗拱斗拱 蛋型椅蛋型椅1、斗拱是中国木构架建筑特有的结构构件，由、斗拱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、斜组成，它的作用方

26、形的斗、升和矩形的拱、斜组成，它的作用是（是（ ） A.有利于建筑排水有利于建筑排水 B.屋顶屋顶的荷载经它传递到柱子的荷载经它传递到柱子 C.有利于建筑采光有利于建筑采光 D.只起到建筑装饰作用只起到建筑装饰作用B2、飞檐是中国古代建筑的屋顶结构的特色之一，、飞檐是中国古代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，反而随着线的曲折向上挺举，飞沉重的屋顶，反而随着线的曲折向上挺举，飞动轻快。这样的设计有利于（动轻快。这样的设计有利于（ ） A提提高建筑结构的稳定性高建筑结构的稳定性 B提高建筑结构的提高建筑结构的强度强

27、度 C扩大采光面，排泄雨水扩大采光面，排泄雨水 D节约成本节约成本C3 3）评价案例：）评价案例： A A、从技术和文化两个角度赏析丹麦设计师雅格布森的、从技术和文化两个角度赏析丹麦设计师雅格布森的作品作品“盖里椅盖里椅”。 1 1）功能功能上具有和其它椅子相同的功能；上具有和其它椅子相同的功能；2 2）结构结构上简洁大方，上简洁大方，线条明快，有流动感；线条明快，有流动感；33）制造（施工）制造（施工） ；3 3）4)4)从文化角从文化角度度看，结构传达出一种盘旋上升、奋发向上的精神，具有雕塑看，结构传达出一种盘旋上升、奋发向上的精神，具有雕塑般的美感和强烈的时代气息，形成了优雅的浪漫主义设

28、计风格。般的美感和强烈的时代气息，形成了优雅的浪漫主义设计风格。 功能：在使用功能上，盖里椅具有其他椅子相同的功效，唯一的缺功能：在使用功能上，盖里椅具有其他椅子相同的功效，唯一的缺点是没有扶手，而且椅子面过于平直，坐久了人会觉得不舒服。点是没有扶手，而且椅子面过于平直，坐久了人会觉得不舒服。结构设计：盖里椅结构上简洁大方结构设计：盖里椅结构上简洁大方, ,线条明快线条明快, ,有流动感。占地面积有流动感。占地面积小，却十分平稳。但椅子的旋转性差，不能随意转动使得它灵活性小，却十分平稳。但椅子的旋转性差，不能随意转动使得它灵活性也差。也差。制造技术：盖里椅要达到整体统一的完美线条和弯曲效果，还

29、要考制造技术：盖里椅要达到整体统一的完美线条和弯曲效果，还要考虑到重心的位置高低和椅子承受能力的大小，对制造来说，是一次虑到重心的位置高低和椅子承受能力的大小，对制造来说，是一次挑战。挑战。 审美：盖里椅的结构传达出一种盘旋上升、奋发向上的精神，具有审美：盖里椅的结构传达出一种盘旋上升、奋发向上的精神，具有雕塑般的美感和强烈的时代气息，形成了优雅的浪漫主义设计风格雕塑般的美感和强烈的时代气息，形成了优雅的浪漫主义设计风格 B、 苏州博物馆基本结构为钢筋混凝土框架及剪力墙结构，苏州博物馆基本结构为钢筋混凝土框架及剪力墙结构，局部设计有金属轻型钢架结构。新馆是由世界著名建筑大师贝聿局部设计有金属轻型钢架结构。新馆是由世界著名建筑大师贝聿铭先生亲自规划设计的，请思考苏博建筑采用什么造型元素，属铭先生亲自规划设计的，请思考苏博建筑采用什么造型元素，属于什么结构类型，体现了什么设计思想和设计理念。于什么结构类型，体现了什么设计思想和设计理念。 贝聿铭在结构设计中酷爱三角几何造型，并崇尚贝聿铭在结构设计中酷爱三角几何造型，并崇尚“让光线来做设计让光线来做设计”。其设计理念作为新馆突出的造型。其设计理念作为新馆突出的造型元素和结构特征，表现在建筑的各个细节之中。苏博是元素和结构特征，表现在建筑的各个细节之中。苏博是组合结构，整体是框架结构，屋顶是壳体结构，地基、组