(共27张PPT)
第一单元 结构与设计
常见结构的认识
稳固结构的探析
简单结构等设计
经典结构等欣赏
1.常见结构的认识
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,结构多种多样,且决定着事物存在的性质。
在自然界,蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等都有其特定的结构,这些形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示,通过对自然界结构的分析和研究,人们将其成果应用到技术领域,更好的服务于人类。
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,
研究苍耳子的结构
人们利用这个原理:制作了尼龙搭扣
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。
每个物体都有它特定的架构形态,这种架构形态体现着它的结构。
一个设计合理的结构应该能承受外界的各种作用力,抵抗各种变形。
3.结构的类型
实体结构 楼房基础
框架结构 楼房主体
壳体结构 楼房屋顶
一个较复杂的结构,有许多不同的部分组成,
轮胎
辐条
车圈
结构的受力特点
实体结构 外力分布在整个体积中,
框架结构 能够承受竖向重力和水平方向的力。
壳体结构 外力作用在结构体的表面上,
问题:鸡蛋用手握,为什么不容易烂?
答案:外力作用在结构体的表面上
2.稳固结构的探析
结构与稳定性
结构与强度
结构与功能
结构与稳定性
结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。如果一个物体的结构不能有效地抵御荷载的作用,那么该物体就很难承受荷载而保持原有平衡状态。
2.结构与强度,
结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力,
结构的强度与结构的形状,使用的材料,构建之间的连接方式等因素有密切的关系,
影响结构稳定性的因素有多种,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,对于一个静止状态的结构而言,如果重心所在点的垂线落在结构里面的范围内,就是稳定的不会出现倾倒,结构与地面接触所形成的支撑面越大稳定性越好,
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了直接影响结构的改变可能导致功能的变化,
3.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,维修架构技术等都离不开结构的设计和研究,
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求。
结构设计应考虑的主要因素
符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求,安全因素,公共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,
4.经典结构的欣赏,
优秀的结构设计不仅表现在结构的使用功能上,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的结合起来,形成了一些经典的结构。
欣赏结构设计作品可从技术和文化两个角度进行。
技术的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,
文化的角度主要有结构的文化寓意,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,
赵州桥
赵州桥,又称安济桥,俗称大石桥,是中国河北省石家庄市赵县境内一座跨洨河的石拱桥,由隋朝匠师李春建造 [1]? ,是世界上现存年代最久远、跨度最大、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥
如何欣赏
技术角度:
功能 他是一座单拱桥,桥洞不是普通半圆形,而像一张弓,桥面平坦宽阔成为“坦拱”,兼顾了水陆交通,方便了车马通行
结构设计 他最大的科学贡献在于他的“敞肩拱”的创造。
技术施工 赵州桥的石拱由二十八道拱圈纵向并列修成,每到拱圈可独立站稳,自成一体,即便于施工,又利于单独修补。
文化角度:
赵州桥的弧形平拱和敞肩小拱给人以巨身轻灵、跃跃欲飞的动感,桥两边的栏板和望柱上雕有各种精美图案,刀法苍劲,造型生动,线条刚劲之中见柔和,稳重之中显轻灵。主拱顶上有一块龙头龙门石,八瓣莲花的仰天石,寄寓着大桥不受水害长存永安的愿望。
经典欣赏