1.3 结构设计 课件-2022-2023学年高中通用技术粤科版（2019）必修 技术与设计2（44张PPT）
文档属性
| 名称 | 1.3 结构设计 课件-2022-2023学年高中通用技术粤科版（2019）必修 技术与设计2（44张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤科版 | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2022-08-09 20:42:08 | ||
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文档简介
(共44张PPT)
高一—粤教版—通用技术—必修二第一章
第三节 结构设计
基础知识回顾
影响结构稳定性的因素
结构的几何形状重心位置
支撑面积的大小
基础知识回顾
影响结构强度的因素
构件的形状构件的材料结构的连接
赵州桥设计特点：
单孔石拱桥：有利于船航行，减少洪水冲击
敞肩拱结构：节省材料，增加桥的稳固
性、保证桥的安全
圆弧拱形式：方便车辆和行人过桥
赵州桥设计过程：
明确问题：解决洨河的交通
设计分析：单孔？多孔？
方案权衡：单孔敞肩
单孔结构
多孔结构
桥梁模型结构设计实践
设计及制作目标:
1.用木质材料为主制作桥梁模型，结构形式不限，造型美观
2.能承载一定的重物
3.具有一定的稳定性和强度
4.桥长不限，桥梁的总跨度≥30CM，桥面的宽度≥10CM，桥孔高度≥15CM
结构设计也是属于必修1中所学的“设计”中的一种类型回顾：设计的一般过程
发现及明确设计问题
制订设计方案制作原型或模型
测试和优化交流与评价
（一）设计分析
1.桥梁结构设计应考虑的因素
在结构设计中，不但要考虑它的功能要求，还应考虑结构的受力情况、稳定性、强度、连接方式和材料的选择等，除此之外，还要考虑实用性、安全性、经济性、美观性
一、制订设计方案
在结构设计中，还有一些需要考虑的因素，如民俗文化、地域特点等。
客家土楼
苗族廊桥
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。
贵州吊脚楼 广州骑楼
桥梁结构设计应考虑的因素：
桥梁的桥型
桥梁的长度、跨度桥梁的承重能力桥梁的材料
制作的难易程度桥梁的使用寿命
……
2.设计要求分析：
（1）实现桥梁的基本功能。
（2）具有一定的稳定性和强度。
（3）材料易取，易于加工。
（4）造型有创新性和新颖性。
（海心沙大桥）
3.桥梁结构分析
（1）桥梁类型的选择
梁架桥
拱架桥
钢索斜拉桥悬索桥
①梁架桥
洛阳桥
江湾大桥
②拱架桥
苏州宝带桥
赵州桥
③钢索斜拉桥
南京长江第二大桥
海印大桥
港珠澳大桥
④悬索桥
猎德大桥
南沙大桥
黄埔大桥
虎门大桥
不同类型的桥具有不同的结构，但是总的设计目的都是为了防止桥过度弯曲。
3.桥梁结构分析：
（1）桥梁类型选择
（2）连接方式设计
（二）绘制设计图
总图：模型草图、效果图
详图：尺寸图、三视图、构件图等
（三） 设计方案的比较、权衡和决策
权衡利弊选择最优
（四）完成设计方案
用文字、图表呈现。
设计方案展示
二、制作模型
制作模型的过程：
1.制作准备
2.零部件加工
操作时要注意安全！
3.产品装配
就是结构的连接方式。
4.表面涂饰
保护产品，也使产品更美观。
承重试验
三、检测、优化和改进设计
四、交流与评价
对各组设计的模型桥进行评价，采用自评和互评相结合。
比较各模型桥的评价，列出各自的优缺点和不足，并提出修改的意见。
请发挥你们的创造力，设计并制作充满创意的桥梁模型。
实践任务
课堂小结
选择题
1.桥梁工程师设计一座跨海大桥时，不需要考虑的因素是（ ）
A.过往船只的高度
B.海风的最大风速
C.大桥预计车流量
D.造桥成本的回收时间
答案：D。桥梁工程师在进行大桥结构设计时，需要考虑的因素主要是功能、结构、稳定性、强度等，而造桥的成本回收时间是经济效益，不需要考虑。
2.张强一家出去露营，想在室外草地上放置投影仪，他在网上找了
4款投影仪支架，其中最适合的是（ ）
答案：B。考虑投影仪的使用环境，需要选择方便携带，稳定性好的产品，首选可折叠带三脚架的。
选择题
选择题
3.图示为用硬纸板制作而成的座椅，具有一定的强度，能承受一
个成年人的重量。以下不属于影响纸板座椅强度的主要因素是（ ）
A.硬纸板与硬纸板之间的连接方式
B.硬纸板连接处的结构
C.纸板座椅座面的高度
D.硬纸板的强度
答案：C。影响结构强度的因素有结构的形状(包括截面形状)、连接方式及材料的选择等。改变座椅座面的高度，就改变了结构的重心，会影响结构的稳定。
选择题
4.某些支撑阳台的梁做成如图所示形状，这样考虑的出
发点是（ ）。
A.美观
B.强度
C.安装
D.稳定性
答案：B。本题主要考察结构设计考察的主要因素。阳台是人活动的空间，第一考虑的因素是人的安全，所以强度是首先要考虑的。
选择题
5.小张奶奶家里的厕所是蹲坑形式，腿脚不便的奶奶如厕很不方便，孝顺的小张将家里如图a所示的小椅子改装成如图b所示的小椅子，供奶奶使用。以下关于改装后小椅子的分析中不正确的是（
）
对结构的改装可以达到其特定的功能
使用该小椅子时构件1和构件2的主要受力形式为受弯曲
适当扩大椅脚之间的距离可以增加小椅子的稳定性
连接处采用螺栓、螺母连接，即可使小椅子实现折叠功能
答案：D。螺栓和螺母是将构件紧密连接起来的零件，通过螺栓连接将椅脚固定，不能实现折叠功能，故该项不正确。
高一—粤教版—通用技术—必修二第一章
第三节 结构设计
基础知识回顾
影响结构稳定性的因素
结构的几何形状重心位置
支撑面积的大小
基础知识回顾
影响结构强度的因素
构件的形状构件的材料结构的连接
赵州桥设计特点：
单孔石拱桥：有利于船航行，减少洪水冲击
敞肩拱结构：节省材料，增加桥的稳固
性、保证桥的安全
圆弧拱形式：方便车辆和行人过桥
赵州桥设计过程：
明确问题：解决洨河的交通
设计分析：单孔？多孔？
方案权衡：单孔敞肩
单孔结构
多孔结构
桥梁模型结构设计实践
设计及制作目标:
1.用木质材料为主制作桥梁模型，结构形式不限，造型美观
2.能承载一定的重物
3.具有一定的稳定性和强度
4.桥长不限，桥梁的总跨度≥30CM，桥面的宽度≥10CM，桥孔高度≥15CM
结构设计也是属于必修1中所学的“设计”中的一种类型回顾：设计的一般过程
发现及明确设计问题
制订设计方案制作原型或模型
测试和优化交流与评价
（一）设计分析
1.桥梁结构设计应考虑的因素
在结构设计中，不但要考虑它的功能要求，还应考虑结构的受力情况、稳定性、强度、连接方式和材料的选择等，除此之外，还要考虑实用性、安全性、经济性、美观性
一、制订设计方案
在结构设计中，还有一些需要考虑的因素，如民俗文化、地域特点等。
客家土楼
苗族廊桥
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。
贵州吊脚楼 广州骑楼
桥梁结构设计应考虑的因素：
桥梁的桥型
桥梁的长度、跨度桥梁的承重能力桥梁的材料
制作的难易程度桥梁的使用寿命
……
2.设计要求分析：
（1）实现桥梁的基本功能。
（2）具有一定的稳定性和强度。
（3）材料易取，易于加工。
（4）造型有创新性和新颖性。
（海心沙大桥）
3.桥梁结构分析
（1）桥梁类型的选择
梁架桥
拱架桥
钢索斜拉桥悬索桥
①梁架桥
洛阳桥
江湾大桥
②拱架桥
苏州宝带桥
赵州桥
③钢索斜拉桥
南京长江第二大桥
海印大桥
港珠澳大桥
④悬索桥
猎德大桥
南沙大桥
黄埔大桥
虎门大桥
不同类型的桥具有不同的结构，但是总的设计目的都是为了防止桥过度弯曲。
3.桥梁结构分析：
（1）桥梁类型选择
（2）连接方式设计
（二）绘制设计图
总图：模型草图、效果图
详图：尺寸图、三视图、构件图等
（三） 设计方案的比较、权衡和决策
权衡利弊选择最优
（四）完成设计方案
用文字、图表呈现。
设计方案展示
二、制作模型
制作模型的过程：
1.制作准备
2.零部件加工
操作时要注意安全！
3.产品装配
就是结构的连接方式。
4.表面涂饰
保护产品，也使产品更美观。
承重试验
三、检测、优化和改进设计
四、交流与评价
对各组设计的模型桥进行评价，采用自评和互评相结合。
比较各模型桥的评价，列出各自的优缺点和不足，并提出修改的意见。
请发挥你们的创造力，设计并制作充满创意的桥梁模型。
实践任务
课堂小结
选择题
1.桥梁工程师设计一座跨海大桥时，不需要考虑的因素是（ ）
A.过往船只的高度
B.海风的最大风速
C.大桥预计车流量
D.造桥成本的回收时间
答案：D。桥梁工程师在进行大桥结构设计时，需要考虑的因素主要是功能、结构、稳定性、强度等，而造桥的成本回收时间是经济效益，不需要考虑。
2.张强一家出去露营，想在室外草地上放置投影仪，他在网上找了
4款投影仪支架，其中最适合的是（ ）
答案：B。考虑投影仪的使用环境，需要选择方便携带，稳定性好的产品，首选可折叠带三脚架的。
选择题
选择题
3.图示为用硬纸板制作而成的座椅，具有一定的强度，能承受一
个成年人的重量。以下不属于影响纸板座椅强度的主要因素是（ ）
A.硬纸板与硬纸板之间的连接方式
B.硬纸板连接处的结构
C.纸板座椅座面的高度
D.硬纸板的强度
答案：C。影响结构强度的因素有结构的形状(包括截面形状)、连接方式及材料的选择等。改变座椅座面的高度，就改变了结构的重心，会影响结构的稳定。
选择题
4.某些支撑阳台的梁做成如图所示形状，这样考虑的出
发点是（ ）。
A.美观
B.强度
C.安装
D.稳定性
答案：B。本题主要考察结构设计考察的主要因素。阳台是人活动的空间，第一考虑的因素是人的安全，所以强度是首先要考虑的。
选择题
5.小张奶奶家里的厕所是蹲坑形式，腿脚不便的奶奶如厕很不方便，孝顺的小张将家里如图a所示的小椅子改装成如图b所示的小椅子，供奶奶使用。以下关于改装后小椅子的分析中不正确的是（
）
对结构的改装可以达到其特定的功能
使用该小椅子时构件1和构件2的主要受力形式为受弯曲
适当扩大椅脚之间的距离可以增加小椅子的稳定性
连接处采用螺栓、螺母连接，即可使小椅子实现折叠功能
答案：D。螺栓和螺母是将构件紧密连接起来的零件，通过螺栓连接将椅脚固定，不能实现折叠功能，故该项不正确。
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