1.3简单结构的设计
简单结构的设计
显创意、展风采
评分原则：
项目 比重 得分
创新 20％
工艺 20％
稳固 40％
实用 20％
小结
1.构造设计应考虑旳主要原因 2.构造设计简介
文化角度：
赵州桥旳弧形平拱和敞肩小拱给人以巨身轻灵、 跃跃欲飞旳动感。
桥两边旳栏板和望柱上，都雕有多种精美图案， 刀法苍劲，造型生动。
阅读案例分析： 1、《飞檐》 2、《蛋形椅》
2023北京奥运会主体育场“鸟巢”
著名桥梁设计
多瑙河桥是跨 越多瑙河旳一座 混凝土斜拉桥， 全长406m，通 航孔177m，截 面采用具有很好 旳抗风和抗震性 能旳箱形截面。
著名桥梁设计
福斯湾悬臂钢 桁架桥位于英国 苏格兰东海岸， 为19世纪末期世 界上最大旳双线 铁路、悬臂刚桁 架桥，该桥1883 年动工，1889年 竣工。
著名桥梁设计
高明桥是一跨 越西江旳大型公路 桥，主通航孔采用 中承式钢管混凝土 拱，引桥系钢筋混 凝土肋拱，属于弓 形拱桥。
著名桥梁设计
维拉札诺桥位 于美国纽约，是跨 越维拉札诺海峡旳 双层公路悬索桥。 双面悬索，每面均 为双索。
构造设计应考虑旳主要原因
主要原因：稳定性、强度、安全原因、 审美需求、个性需要、成本、使用寿命 等等
活动：指出下列构造设计考虑旳主要原基本要求
居家装饰
舒适、美观
窗户防盗窗
功能、实用
汽车外形设计 功能，美观
个性化需要 强度
安全
创意相框设计
创意相框设计
第三节 简朴构造旳设计
1.3简单结构的设计
（一）、教学目标:
（一）熟悉设计一个简单结构应考虑的 主要因素。 （二）通过简易相片架的设计案例, 能对 简单对象进行结构设计, 并绘制设计图纸, 做出模型或原型。
（二）结构设计的重要性。
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、维修加固技术等, 都离不 开结构的设计和研究。
Hale Waihona Puke （三）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 用者的基本需要。
（四）结构设计应考虑的主要因素
（五）简单结构的设计案例
1、简易相片架的设计过程与 方法
设计项目： 设计要求： 设计分析：1、相框的结构设计2、支架 的结构设计3、相框与支架之间的连接 设计准备：1 、材料 2、工具 方案： A、B、C…
（六）练习
P29，根据自己的兴趣和爱好选做一道。
（七）资源库：
中国土木工程网 中国商企网 工程师之家 商店营业厅的出入门、安全门净宽度不应小于1、4M， 不应设门槛。 营业部分的公用楼梯、坡道应符合下列规定： （ 1 ）室内楼梯的每梯段净宽不应小于1.4M，踏步高 度不应大于0.16M，踏步宽度不应小于0.28M； （ 2 ）室外台阶的踏步高度不应大于0.15M，踏步宽度 不应小于0.30M； （ 3 ）供轮椅使用坡道的坡度不应大于1∶12，两侧应 设高度为0.65M的扶手，当其水平投影长度超过15M时， 宜设休息平台。
简单结构的设计(教学设计)
用工具：（1）刀切开
（2）剪刀剪开
空手：（3）掰弯
（4）扭断
（5）拉断
【马上行动】P5：引导学生概括五种基本受力形式：
拉力：物体所承受的拉拽力
压力：挤压物体的力
剪切力：两个距离很近,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力
扭转力：反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力
二、讲授新课
（一）无处不在的结构
1.什么是结构？
结构（structure)：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。
结构是如何分类的？
2.结构的分类（组图详见课件）
自然界中的结构：蜘蛛网、蜂窝、雪、贝壳等；
技术领域中的结构：车、房子等；
4．从力学的角度理解结构的概念和一般分类；
5.让学生熟悉设计一个简单结构应考虑的主要因素；
6.能确定一个简单对象（如：桥梁或相框）进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型；
7.进一步培养学生的动手实践能力，提高他们的技术素养。
教学重点
重点：结构的含义以及不同结构的不同性质和不同受力情况；
重点：结构设计所应考虑的主要因素。
【探究活动】
比较不同形状的纸板承受压力的大小
1、哪种情况下纸板的抗压能力最强？
2、还有更好的方案吗？
参考：第三种，弯曲跨度最小，抗压能力最大。
不同的纸板或材料，抗压能力不一样。
（三）结构的类型
根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构，框架结构和壳体结构三种基本类型，此外根据需要还有其它的分类方法。
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要。
【原创】《简单结构的设计案例》说课稿
《简单结构的设计案例》说课稿我今天说的是《简单结构的设计案例》的第一课时。
下面，我将从以下五个方面进行逐一分析。
一、教材分析：首先是教材的地位和作用，1.教材的地位和作用：本单元属于必修2的第一个主题“结构与设计”，该主题的设计思路是：“认识结构→探析结构→设计结构→欣赏结构”。
其中，本课即该思路的第三个环节，是在学生学习了结构稳固性知识及结构设计应考虑的主要因素之后，对结构知识的综合运用和实践过程。
因此，本课是本单元的重点。
教材处理上，我选择“吸管书架”取代“相框”案例，作为结构设计的对象。
教学用时2课时，本课为第1课时。
2.教学目标：基于对课标、教材及高中生认知能力的理解和分析，我确定如下教学目标。
主要目标是学生通过亲历吸管书架结构的设计，运用结构知识及考虑因素，培养创新思维能力。
3.教学重难点根据教学目标，我将本节课重点定为：在设计中综合运用已学的结构知识；理解并应用结构设计应考虑的主要因素。
另外，考虑到结构的设计分析是否透彻直接影响设计方案和制作，而大多数同学来的抽象分析能力较为欠缺，因此，我确立教学难点为：对吸管书架结构进行具体的设计分析。
二、说学法接下来是第二个部分学法分析：1.学情分析：高二学生此阶段已具备一定的知识储备和动手能力，并且通过前面设计一般过程及结构知识的初步学习后，对结构设计具备了一定理解基础。
但在以往设计制作中，大多数同学不太自觉去经历设计的一般过程，往往是急于动手、边做边想、“凑”方案，难以达到技术实践的目标。
2.学法指导：根据此学情，本节课注重学生的设计过程，学生的学法有：（1）在设计分析、方案构思阶段/运用自主探究、合作交流学习方法，理论依据是皮亚杰的建构主义学习理论。
（2）在改进设计成果中/运用自评与互评相结合学习方法，理论依据是加德纳的多元智力理论。
三、说教法综合以上教材分析及学情分析，本节课我的教学方法有：1.教学方法：基于现代心理学中情感和认知活动相互作用的原理，以书架图片导入教学的情境教学法；依据夸美纽斯的“直观性原则”，用实物启发学生思考的直观教学法；以及根据建构主义教学论中“以学生为中心，教师为指导”的理念，鼓励学生协作、探索的合作教学法和任务驱动教学法；（50〞）2.教学准备：另外，课前需准备：多媒体课件、投影仪、吸管书架模型、吸管牙签组合教具学具、倒计时软件四、说教学过程对于教学过程，我分为以下六个环节：（一）情境创设引入目标 3分（二）明确要求巩固旧知 3分（三）设计分析分组探究17分（四）分组构思自评互评14分（五）总结拓展加深理解2分（六）课后任务布置作业 1分（一）情境创设引入目标1、导入首先通过展示几幅不同的书架结构图片，激发学生学习兴趣，引出设计课题：“能承重的书架”。
简单结构的设计参考教案[修改版]
![简单结构的设计参考教案[修改版]](https://img.taocdn.com/s3/m/5260f2decfc789eb162dc850.png)
第一篇：简单结构的设计参考教案第三节简单结构的设计一、教学目标通过教学，能使学生达到以下目标：知识与技能1. 熟悉设计一个简单结构应考虑的主要因素。
2. 能对相片架进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。
3. 通过相片架的结构设计，进一步熟悉结构设计的方法、步骤等。
过程与方法1. 通过设计个性相片架，经历将人们的需求和愿望确认为值得解决的技术问题、并形成设计方案的过程，初步学会从技术的角度提出问题、解决问题，能多角度提出解决问题的方案，发展创造性想象的能力。
2. 通过制作个性相片架和搭建相片架模型，经历技术方案实现的过程，初步学会原型或模型的制作、装配、调试的方法，体验意念具体化和方案物化过程中的复杂性和创造性，发展动手实践能力。
3. 通过设计制作相片架原型或模型的实践活动，经历技术设计中交流与评价的过程，初步学会一些技术交流的方法，发展技术的表达和评价能力。
情感、态度、价值观1. 通过设计制作相片架原型或模型，能够安全而又负责地参加技术活动，具有良好的合作和交流的态度，养成严谨、负责、进取的良好品质。
2. 通过设计制作相片架模型或原型，认识技术的创造性特征，培养富于想象、敢于表现个性、勇于创新的个性品质。
二、教学重难点教学重点：1. 熟悉结构设计应考虑的主要因素。
2. 熟悉结构设计的方法和步骤。
教学难点：1. 确定结构设计方案。
2. 制作结构模型或原型。
三、教学分析教学思路：通过“如果没有丰富的结构设计，我们的生活将会怎样？我们能离开结构设计吗？”这个问题引发学生的讨论和思考，从而导入新课。
第一部分：通过播放有关结构设计的视频，引导学生讨论、思考和感受结构设计的重要性。
第二部分：通过“儿童自行车设计”的案例分析，使学生理解结构设计的目标及要求。
第三部分：通过“20世纪十大技术失误”的案例分析，加深学生对结构设计应考虑的主要因素的理解。
第四部分：通过个性相片架的设计制作活动，使学生了解简单结构设计的过程和方法，强化学生对知识的理解与整合，提高学生的动手实践能力。
简单结构的设计教学设计
<<简单结构的设计>>教学设计学科：通用技术学校：三亚市第一中学姓名：钟进清手机：一、教学目标知识目标：能够结合前面所学的知识，懂得设计一个简单结构应考虑的主要因素。
技能目标：通过对简易相片架的分析，能根据设计方案，做出一个简单结构的实物。
情感目标：体验小组合作的乐趣、分享合作成功的喜悦，形成与他人合作的学习习惯。
二、教学内容分析本教学设计是苏教版<<技术与设计2>>第一单元<<结构与设计>>第三小节的内容。
本节的内容是对前面所学的内容：结构的类型、结构与稳定性、结构与强度的综合应用。
本节内容侧重在于通过设计一个简单结构，将所学的理论知识与实际应用结合起来。
让学生经历一个完整的结构设计过程，让学生能将所学的知识运用到实际的设计中去。
真正做到学以致用。
体现出技术是为了满足人类的需求，设计是以人为本的理念。
三、教学对象分析学生对通过对结构一节内容的学习，对结构已有基本的了解，而且高二年级的学生，已经学过物理学的相关知识，对影响结构稳定性的因素分析应该不存在困难。
只是对影响结构强度的因素还比较模糊，但这也不是学生感到困难地方，只需老师讲解应当可以理解。
因为学生没有亲自经历、感受结构的设计过程，很难将所学的知识运用到设计中去。
因此教师在教学当中要引导学生通过设计，体验结构的稳定性、结构的强度是如何在结构中体现出来的。
四、教学策略教师在教学时,将《设计的一般过程》运用到本节课的设计当中来，采取以小组合作探究的分工形式,安排设计任务为驱动, 充分利用“头脑风暴法”的特点，让学生在有限的时间内打开思路, 形成多种设计方案, 然后对多种方案中进行筛选。
教师通过对不同组的方案分析后，各小组根据本小组的合理方案，课后动手制作出可以使用的原型。
学生制作好作品后，为了更好地鼓励学生，发挥学生的积极主动性，可以把他们的作品放到学校的展览室展览。
同时把作品的相片放到学校的通用技术网站上，供同学们交流使用。
高中通用技术苏教版必修2- 1.3 简单结构的设计 (共13张PPT)
简单结构的设计
1 、具有一定的稳定性和强度。 2、支架的尺寸合适，能支撑横放和
竖放的手机 3．美观有创意，成本低 。 4．易于制作，20分钟内能制作完成。
材 料全 • 根据自己的材料制定设计方案 • 先想好方案、画好草图再动手操作 • 掌握好时间
请根据设计要求，对自己 制作的手机支架进行评价。
稳定性 强度
功能
结构 设计
人的个性 化需要
使用寿命
成本 安全
…… 美观
设 ◆发现和明确问题
计 的
◆制定手机支架设计方案
一 ◆制作支架模型或原型
般 ◆支架稳固性测试、评估及优化
过 程
◆支架的使用和维护
高中通用技术苏教版必修2- 1.3 简单结构的设计 (共44张PPT)
课题：简单相片架（相框）的设计与制作
简易相片架的制作
• 请大家展现调查到的相片架的不同款式， 并与刚才网络上的相片架进行比较，指出 设计上的异同。（从人机关系、设计的一 般原则、结构的稳定性方面去比较），然 后指出大众化的相片架是哪一款？大家能 否在大众相片架设计的基础上进行加以改 造（改进和创新）？
简易相片架的设计
设计项目：
设计一个简易相片架。
设计要求
1. 能方便的取放相片。 2. 具有一定的稳定性和强度。相框不易 变形，支架不易松动，相框与支架连接牢固。
3. 具有一定的装饰性。 4. 相框的长度、宽度、厚度的尺寸要求 为175mm×125mm×10mm。
设计分析
相片架的就诶够设计可分为两部分，即相框和支架。 1. 相框的就诶够设计 在取放相片是，相框的构件需要承受一定的外力， 所以相框结构设计中，需要考虑那些因素？
讨论得到： （1）相框的几何形状的选择，使相框不变形的措 施 （2）相框构件之间的连接 （3）相框构件的截面形状
设计分析
2. 支架的结构设计
支架的作用在于能支撑起相框并不易翻到，故 在支架结构设计中，需要考虑那些方面呢？
讨论得到：
（1）支架的支撑形式的选择，使支架不易翻倒的 措施
（2）支架构件的截面形状及连接
• 支架的结构设计:支架的支撑形式的选择， 使支架不易翻倒的措施。支架构件的截面 形状以及连接。
• 相框与支架之间的连接:根据不同的设计方 案，相框与支架间可以是铰连接或固定连 接。在批量制作中，还可采用不需要连接 的塑料整体成型的结构
●分析相片架的强度
• 由于相片架在使用过程中受到外力的影响 ，因此在设计时要考虑结构的强度。通常 ，相片架的结构的几何形状采用长方形， 其结构缺陷是：强度较差，在外力作用下 容易挪位、变形，整个结构出现松动现象 。那么，该如何解决呢？
如何进行组织结构设计
如何进行组织结构设计标题：如何进行组织结构设计引言概述：组织结构设计是组织管理中非常重要的一个环节，它直接影响到组织的运作效率和员工的工作效果。
一个合理的组织结构设计能够使组织更加灵活高效，提高工作效率和员工满意度。
本文将从组织结构设计的基本原则、设计步骤、关键因素、常见模型和实施方法等方面进行详细阐述。
一、基本原则1.1 简单性：组织结构应该简单明了，避免过多的层级和冗余的部门。
1.2 适应性：组织结构应该能够适应不断变化的外部环境和内部需求。
1.3 透明性：组织结构应该清晰明了，让员工清楚了解自己的职责和工作范围。
二、设计步骤2.1 确定组织的目标和战略：明确组织的使命和愿景，确定组织的长期目标和发展战略。
2.2 分析组织的职能和任务：对组织的各项职能和任务进行分析，确定各部门的职责和工作内容。
2.3 设计组织结构：根据组织的目标和任务，设计合理的组织结构，包括部门设置、层级关系和职责分工等。
三、关键因素3.1 组织规模：组织的规模决定了部门设置和层级关系，规模较大的组织通常会有更多的部门和层级。
3.2 组织文化：组织的文化对组织结构设计有重要影响，不同的文化会导致不同的组织结构。
3.3 领导风格：领导者的风格和决策方式也会影响组织结构设计，不同的领导者可能会选择不同的结构模型。
四、常见模型4.1 功能型组织结构：按照功能划分部门，适用于规模较小的组织。
4.2 矩阵型组织结构：同时按照功能和产品/项目划分部门，适用于复杂的组织环境。
4.3 职能型组织结构：按照职能和层级划分部门，适用于规模较大的组织。
五、实施方法5.1 沟通与协调：在设计组织结构时，要充分考虑各部门之间的沟通和协调机制，确保信息流畅和工作协调。
5.2 培训与发展：组织结构设计完成后，要及时进行员工培训和发展，使员工能够适应新的组织结构。
5.3 持续改进：组织结构设计是一个持续改进的过程，要不断优化和调整结构，以适应外部环境和内部需求的变化。
简单结构的设计(自己)讲解
合作交流学习方法
自评与互评 相结合学习方法
加德纳的多元智力理论
教学方法
教学方法
情境教学法
教
直观教学法
法
合作教学法
分 析
任务驱动教学法
教学准备
理论依据
情感和认知活动相互作用的原理 夸美纽斯的“直观性原则”
皮亚杰的建构主义教学理论
多媒体课件、投影仪、吸管书架模型、吸管牙签组合 教具学具、倒计时软件等
教学流程
简单结构的设计案例
— 吸管书架结构的设计
三明九中 李成燕
《简单结构的设计案例》
1
教材分析
2
学法分析
3
教法分析
4
教学过程
5
教学体会
教材的地位和作用
“结构与设计”的设计思路是：
教 认识结构 材 分 析
探析结构
设计结构 欣赏结构
教学用时：2课时，本节为第1课时
教学目标
1.通过吸管书架的设计，综合运用已学的结构知识；加深对结构设计应
情境创设 引入目标
明明确确要要求求 巩巩固固旧旧知知
设计分析 分组探究
分组构思 自评互评
总结拓展 加深理解
课后任务 布置作业
三、设计分析 分组探究
1.参照课本 分组分析 合理运用教材，从考虑因素出发，续写学案
情境创设 引入目标
明明确确要要求求 巩巩固固旧旧知知
设计分析 分组探究
分组构思 自评互评
总结拓展 加深理解
设计的一般过程
1
2
3
4
5
6
情
明
设
分
总
课
教
境
确
计
组
高中通用技术苏教版必修2 三简单结构的设计
1.3简单结构的设计
——桥梁模型设计案例预习学案
一、活动要求：
1、2—3人1组（自由组合）
2、按照设计草图进行制作
3、时间45分钟。
二、简单结构的设计案例——桥梁模型
1、设计项目
设计一个桥梁模型
2、设计要求
（1）跨度≥50cm
（2）承重≥1kg
（3）有桥面和底座，可以摆放展示
（4）结构稳定
（5）造型美观
3、设计分析
（1）进行桥梁模型的结构设计应考虑哪些基本因素？（想到几个写几个）
桥梁结
构设计
（2）你设计的桥梁模型会参考哪一种结构。
请简要说明原因。
原因：______________________
（3）你的设计打算采用什么样的材料和连接方式？
材料：
连接方式：
4、设计准备：
提供材料：木板2块（不低于20cm*30cm）、细木条1捆（不少于20根，长度1m左右）。
细绳一卷。
透明胶带一卷。
手锯或树枝剪一把。
如需其他材料请自带。
5、设计方案
请用简单的文字和草图说明你的设计方案和设计理念。
（1）文字说明：
（2）草图：
三、启发提示：请你和同座位讨论一下，以下几位同学的设计分别有哪些不足之处？又有哪些可取之处呢？（小组讨论）。
简单结构的设计说课稿
简单结构的设计说课稿
《简单结构的设计》说课稿
一,说教材
1.教材分析
(1)条块清晰
本课教材分两部分构成,一是结构设计应考虑的主要因素,这是本课的教学重点,包括设计目标及要求和主要因素.在日常生活中,我们见过形形色色的物品,如:鞋架,衣柜,自行车.当今社会是个多元的世界,社会生产的产品不再追求造型单一,功能单调的,而是从产品制作技术,结构安全性及耐久性评估,维修加固技术等方面考虑结构的设计和理论.然而,在对产品结构进行改造或设计前,应从功能的角度对设计对象进行结构的强度和稳定性分析,从功能要求,轻便,美观等角度思考设计方案和选择材料.二是简单结构的设计案例,教材以相片架为例,教师可适当设计问题,让学生完成阅读任务.
(2)易中藏难
本课教材正文叙述简单,看似平易,但若照本宣科,平铺直叙,则时间剩余过多,学生仅记住一些基础知识,无法激起学生的感情共鸣.
(3)融入生活
高中生对技术与设计的学习,应该走向技术设计的社会观和人生观的开放世界,使学生不断生长出新的技术问题,实现技术与科学的横向共通,实现问题解决的个性化技术表达和设计的创新.。
机械设计中的结构要素、基本要求和规则
机械结构设计的任务是依据设计任务在总体设计构想的基础上，确定的原理方案，绘制出具体的结构图，以实现设计所要求的功能。
设计的过程是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，包含确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面处理等，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。
所以结构设计的直接产物虽是技术图纸，但工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的工程语言，运用机构设计的各种技术将设计构想具体化是结构设计的基本内容。
1 机械结构件的结构要素和设计方法1.1 结构件的几何要素机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。
零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。
在功能表面之间的联结部分称为联接表面。
零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心。
描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。
通过对功能表面的不同设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。
1.2 结构件之间的关联在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。
因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和相关特征外，还必须研究零件之间的相互关系。
零件之间的相互关系分为直接相关和间接相关两类。
两个零件有直接装配关系的成为直接相关。
没有直接装配关系的成为间接相关。
间接相关又分为位置相关和运动相关两类。
位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。
运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以主轴与导轨为位置相关，而刀架与主轴为运动相关。
多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。
简单结构的设计
结构设计类的标准
• 生活：住宅建筑设计规范、民用建筑隔 音设计规范、住宅居室容积卫生标准
• 工农业：建筑设计防火规范、木结构设 计规范等
结构设计应考虑的主要因素
功能 人的个性化需要 寿命
成本
结构设计
安全
强度
稳定性 美观
……….
在工程的结构设计中 结构的安全性、适应性、耐久性、稳定性和经济性。
世界首座弧形钢塔斜拉桥南京建成ห้องสมุดไป่ตู้车
07年5月13日，法国马拉松赛参 赛者在世界最高斜拉桥上飞奔。 该桥横跨法国南部城镇密佑附近 的塔恩河上的山谷,高343米，甚 至高过了埃菲尔铁塔而且仅仅比 帝国大厦低38米，堪称世界最壮 观的公路桥。密佑高架桥长2460 米，整个结构耗费钢材36000吨， 占大桥重量的四分之一，其他部 分是用混凝土建造的。
2 简单结构的设计案例
方案
1 2
内容
方法、方式、途径
3
方案
1 2
内容
增加结构强度 减少受力面积
方法、方式、途径
加固支撑架、连接点 采取通风孔
3
改变结构形状
采用立体环绕
2 简单结构的设计案例
斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力 更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。 斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。索塔型式 有A型、倒Y型、H型、独柱，材料有钢和混凝土 的。斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面 等。
泰顺廊桥的结构原理： 廊桥结构的基本组合单元是六根杆件，纵向四根、横向两根，平面呈“井”字形。利用受压产生的摩擦 力，构件之间越压越紧。这种结构，不用钉铆，只需用相同规格的杆件，别压穿插，搭接而成。从力学上分 析，上端的纵梁压在横梁上，横梁又压在相对一根纵梁上，上下两根纵梁夹住一根横梁，摩擦力使得横梁不 能滑动，结构简单而奇妙，这种结构，整体为拱形结构，因此沿拱心线整体受压，不会产生弯矩，就每一根 杆件来说，又是最简单的简支梁，承受两种集中荷载。桥的构件统一，无特殊，异形的构件，伐下的树木只 需经少量人工即可制成合格构件，而且，装卸方便，拆桥时可以做到不损构件，且可重复利用。小杆件便于 运输，用小构件形成大跨度，经济合理。“虹桥结构”有很好的受压性能，只要两端固定，桥就能很好地承 受向下的荷载，由于结构的特殊，桥受到向上的反弹力，就很容易失稳遭受破坏。为此，泰顺的虹桥都采用 了廊桥这种形式，桥上建廊屋非但不是负担，反而增加了稳定性。每当山洪爆发时，当地居民将家中最重的 物体或大石头搬到桥上来增加桥的稳定性。 木拱桥以较短的木材，通过纵横相贯，犹如彩虹飞架宽阔水面，其巧妙的结构，令人惊叹！
经典结构的欣赏与简单结构的设计
经典结构之二：飞檐、斗拱
洞 庭 天 下 水 ， 岳 阳 天 下 楼
岳阳楼 飞檐、斗拱 建筑物静中有动，增添建筑物飞动轻快的美
感。 独特的民族风格, 在美学、力学、建筑学、材 料学、工艺学等方面都有着惊人的成就。
黄鹤楼
飞檐5层，从楼 的纵向看各层排檐 与楼名直接有关， 形如黄鹤，展翅欲 飞。整座楼的雄浑 之中又不失精巧， 富于变化的韵味和 美感。
高明桥是一跨 越西江的大型 公路桥，主通 航孔采用中承 式钢管混凝土 拱，引桥系钢 筋混凝土肋拱， 属于弓形拱桥。
世界首座弧形钢塔斜拉桥南京长江大桥
大桥的设计创造了一种新型的斜拉桥样式， 采用半边支撑的拉索结构，利用倾斜桥塔的自 重代替以往的后部钢索，形成具有轻盈感的桥 梁结构。整座大桥犹如一把竖琴，典雅美观， 散发着高雅的神韵。
古今中外的优秀结构都是功能和形式完 美的结合。 欣赏经典结构可以从技术和文化二个角 度进行。
技术角度
功能的实现 结构稳固性 造型的创新和表现力
材料的选择和使用
工艺的精湛度
文化角度
文化寓意和表达 公众的审美需求 时代感和民族性
结构的个性表现
经典结构之一：赵州桥
斗拱是中国木构架建筑特有 的结构构件，在结构上挑出 承重，并将屋顶的大面积荷 载经斗拱传递到柱上。它有 一定的装饰作用，又是屋顶 和屋身的过渡。此外，它还 是封建社会森严的等级制度 的象征和重要的建筑尺度衡 量标准。斗拱一般使用在高 级的官式建筑中，称为大式 建筑。因为斗拱的重要性， 历代建筑对它十分重视，使 它成为判断建筑时代的重要 标志之一。
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。
高中通用技术 技术与设计2 简单结构的设计课件 苏教必修2
实践行动
如何制作？Leabharlann 测试评价承重性测试
学生反思
如何 改进？
教师指导
纸结构设计中需要注意什么？ 还有什么应用？如何设计？
学 生 作 品
——纸结构的设计
日本设计师设计的纸桥
问题提出
为什么看似柔弱 的纸张能承受这 么重的重量？
我们如何来设计 承重的纸结构？
简单纸结构设计制作的要求
制作梁式结构的纸板，全部使 用普通A4纸，用纸量在3张以内。只 允许使用双面胶连接。纸板在主要 受力面内应满足几何形状不变，跨 度要求15CM以上，宽7CM以上，放置 在2块等高的木块上，最低承重要求 为一个沙盒。
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/102022/1/102022/1/101/10/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/102022/1/10January 10, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/102022/1/102022/1/102022/1/10
纸张的特性 抗拉性较强 抗压性较弱
纸结构的基本形状：
理论探究
纸结构的基本形状：
理论探究
纸结构的其他形状：
机械制图及CAD基础(1.3.2)--各类典型零件的结构特点和视图表达
轴套类零件1、结构设计特点轴类零件主要用于支承齿轮、蜗轮、链轮、皮带轮等传动件，用来传递运动和动力；套筒类零件则更为简单，主要起到定距和隔离作用。
基本构成：数段共轴回转体，轴类零件的特征之一是细长即具有较大的长径比。
材料：一般为钢棒或锻件。
加工：车削为主，同时还加工键槽、螺纹、销孔、退刀槽、倒角、中心孔等常见结构：轴肩 螺纹退刀槽 砂轮越程槽 键槽 圆角 倒角 轴端螺孔 中心孔轴肩：由于轴上各段的直径不同，因而形成台阶，其台阶面称为轴肩，如图所示。
通常轴上零件是以轴肩来定位的。
在加工时，便于测量工具靠着轴肩来测量轴段尺寸；在装配时，当零件紧靠轴肩时，零件的轴向位置就己确定下来：而当轴运转时可以避免轴上零件的轴向窜动。
螺纹退刀槽：为了使轴上零件得以紧固，常在轴上设计出螺纹结构。
在车削螺纹时需要事先留有螺纹退刀槽，以便于车制或装配砂轮越程槽：为了使轴上某些有较高配合要求的表面达到所需要的粗糙度和精度，即保证全长的加工质量，常需进行磨削加工，因此须预先留有砂轮越程槽键槽：轴是通过键与传动件的连接来传递运动和动力的，因此轴上常开有键槽，显然，键槽尺寸应符合国家标准圆角：轴肩面的根部应设计成圆角结构，目的是减少应力集中，增大轴肩根部的强度，如图所示，实际上圆角是加工工艺的必然结果倒角：为了装配方便和操作安全，轴上各段的端部需加工出倒角轴端螺孔：为了防止位于轴上端部传动件的窜动，常需在轴端加工出内螺纹，以便上紧紧固件中心孔：轴的两端面常需加工出中心孔，以便在车床、磨床、铣床上加工时，以中心孔定位加工轴上各段外圆或键槽等结构2、常用视图轴套类零件的视图常采用一个基本视图即主视图，外加若干其它视图如断面图、局部放大图以及剖视图、局部视图来表达。
盘盖类零件1、盘盖类零件的结构设计特点轮盘类零件在机器与设备上使用较多，例如齿轮、蜗轮、皮带轮、链轮以及手轮、端盖、透盖和法兰盘等都属于轮盘类零件。
基本构成；主体为回转体，轮盘类零件的特征之一是扁平即具有较小的长径比。
苏教版高中通用技术必修2：简单结构的设计案例
情境创设 引入目标 明确要求 明确要求 巩固旧知 巩固旧知 设计分析 分组探究 分组构思 自评互评 总结拓展 加深理解
①取放方便。
讨论 总结
课后任务 布置作业
三、设计分析 分组探究
构 思 方 案
情境创设 引入目标 明确要求 明确要求 巩固旧知 巩固旧知
发现 问题
课后任务 布置作业
二、发现问题 明确要求
材料
明 确 要 求
铅笔、铅笔擦、剪刀、 小刀、手机、三角板、 胶带（5mm宽）、纸板 （200×300mm）
手机支架结构自定
明确要求 发现问题 巩固旧知 明确要求 设计分析 分组探究 分组构思 自评互评 总结拓展 加深理解 课后任务 布置作业
尺寸
情境创设 引入目标
二、发现问题 明确要求
目标
能方便地取放手机。
②纸板能支撑起手机,不 变形，承载手机的重量。 ③外形美观，大小比例协 调。
情境创设 引入目标 明确要求 发现问题 巩固旧知 明确要求 设计分析 分组探究 分组构思 自评互评 总结拓展 加深理解 课后任务 布置作业
三、设计分析 分组探究
设 计 ②支撑起手机重量。 分 ③实现结构多元化,美观。 析 ④承载手机的重量。
温馨提示：每组时 间控制在2分钟以内。
情境创设 引入目标
明确要求 明确要求 巩固旧知 巩固旧知
设计分析 分组探究
分组构思 自评互评
总结拓展 加深理解
课后任务 布置作业
五、作品展示 自评互评
请代表带着“设计方案 ”和作品上台，说明设 计意图，方案的优化， 作品的优缺点及制作中 遇到问题时的解决方法 等。
六、课后任务 布置作业
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创意相框设计
创意相框设计
著名桥梁设计
赵州桥又名安济桥， 建于隋大业(公元605618)年间，是著名匠师 李春建造。桥长64.40 米，跨径37.02米，是 当今世界上跨径最大、 建造最早的单孔敞肩型 石拱桥。
技术角度：
赵州桥
1、功能：兼顾了水陆交通，方便了车马通行 2、结构设计：拱肩加拱的“敞肩”结构。 3、技术施工：石拱由28道拱圈纵向并列砌成； 桥台是既浅又小的普通矩形
显创意、展风采
评分标准：
项目 创新 工艺 稳固 实用
比重
得分
20％
20％
40％
20％
小结
1.结构设计应考虑的主要因素 2.结构设计介绍
著名桥梁设计
福斯湾悬臂钢 桁架桥位于英国 苏格兰东海岸， 为19世纪末期世 界上最大的双线 铁路、悬臂刚桁 架桥，该桥1883 年开工，1889年 竣工。
著名桥梁设计
高明桥是一跨 越西江的大型公路 桥，主通航孔采用 中承式钢管混凝土 拱，引桥系钢筋混 凝土肋拱，属于弓 形拱桥。
著名桥梁设计
维拉札诺桥位 于美国纽约，是跨 越维拉札诺海峡的 双层公路悬索桥。 双面悬索，每面均 为双索。
结构设计应考虑的主要因素
主要因素：稳定性、强度、安全因素、 审美需求、个性需要、成本、使用寿命 等等
活动：指出下列结构设计考虑的主要因素 和基本要求。
结构设计 居家装饰 窗户防盗窗 考虑的主要因素 基本要求 舒适、美观 功能、实用 …… 个性化需要 强度 ……
汽车外形设计
案例分析：
《户外广告牌结构设计的抗风问题》
第三节 简单结构的设计
回忆…
设计的一般过程是怎样的？
1. 2. 3. 4. 5. 发现和明确问题 制定设计方案 制作模型或原型 测试、评估及优化 产品的使用和维护
赵州桥
明尼苏达州 倒塌的大桥
结构设计的目标及要求
结构设计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。
动脑动手
桥梁结构模型的设计制作
设计要求：制作一个能承受压力的桥梁结构模型。
A、先完成方案的设计，再开始结构制作 B、只能用一张A3卡纸，不能用任何其他纸； C、制作桥梁结构模型，其外型主体桥面部分尺寸至 少为20mm×50mm×200mm的长方体，主体桥面两 端不封闭。 D、桥梁整体外型不受限制。
材料和工具：A3卡纸、剪刀、双面胶、重物
显创意、展风采
各小组先用5分钟完善自己的设计并讨论 一份说明书，介绍本小组的设计，然后参加 “显创意、展风采”班级简单结构设计大赛， 用3分钟左右时间介绍自己的设计，由评分员 评分，最后根据分数选出一、二、三等奖
温馨提示：桥梁模型设计，主要从桥梁的 类型、作用、成本、稳定、强度； 相框设计主 要从强度、安全、审美、个性、功能、创意、 成本、功能等方面介绍
Байду номын сангаас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，都雕有各种精美图案， 刀法苍劲，造型生动。
阅读案例分析： 1、《飞檐》
2、《蛋形椅》
2008北京奥运会主体育场“鸟巢”
著名桥梁设计
多瑙河桥是跨 越多瑙河的一座 混凝土斜拉桥， 全长406m，通 航孔177m，截 面采用具有较好 的抗风和抗震性 能的箱形截面。