第一单元 结构与设计,技术与设计2简介,第一单元、结构与设计 第二单元、流程与设计 第三单元、系统与设计 第四单元、控制与设计,影响稳定性的因素主要有,（2）影响结构稳定性的主要因素,1、结构与稳定性,重心的位置的高低 底面积的大小 结构的几何形状,结构的重心和支面关系的试验,因素一：结构的重心,1、结构与稳定性,物体的稳定性，与它的重垂线是否落在支面内有关。当重垂线落在支面外 ，则物体发生倾倒。,1、结构与稳定性,因素二：结构的底座,结构的底座越大越坚实，稳定性越好。 注意：支撑面接触面,1、结构与稳定性,因素三 ：结构的形状,三角形具有稳定性,1、结构与稳定性,A字形梯为什么载人时能够保持稳定？ 如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样？,1、结构与稳定性,马上行动,静态的自行车是如何保持稳定的,案例分析,1、结构与稳定性,自行车在运动中为什么不会倒？,自行车运动时其轮子转动时，使之具备“陀螺效应”从而给其奠定了不易倾倒的力学基础，当自行车在某一速度下前进车子抗干扰的能力是有限的，骑车人通过对车和人姿态的调节使干扰始终维持在临界之内。使其具有更好的稳定性，所以自行车在运动中不会倒。,探 究,1、结构与稳定性,请观察下面两种砖头堆法哪一种会垒的更高？并谈谈其理由。,小试验,1、结构与稳定性,2、结构与强度,（1）结构的强度,结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。,（2）影响结构强度的主要因素有,结构的形状 使用的材料 构件之间的连接方式,影响结构强度的主要因素,结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。,2、结构与强度,三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定，所用材料最少。, 结构的形状,2、结构与强度,恐龙与拱形结构,2、结构与强度,阅 读,2、结构与强度,小试验,小试验,2、结构与强度,结构的材料,2、结构与强度,不同材料构成的结构，其强度各不相同。 一个坚固的梁的材料必须具有好的抗拉力、压力、剪切力和扭曲力的性能，所以，梁通常由不止一种材料制成。,混泥土擅长抗压力， 而钢筋擅长抗拉力。,结构构件的连接方式通常有以下两类： A、铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动，具体有松螺栓、松铆等。,结构的连接,2、结构与强度,B、刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等。,不同的材料有不同的连接方式。连接方式不同，结构的强度也不同。,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着直接影响。结构的变化可能导致功能的变化。,雨伞和拐杖,多功能起子与工具,案例分析,自行车的结构与功能,案例分析,冰上自行车什么样？,探 究,临时摆放的屏风为什么摆成“之”字型，而不摆成一字型？,练 习,如何赏析结构设计作品？,赏析结构设计作品,可从技术与文化两个角度进行。 （1）技术的角度主要有：结构的使用功能实现、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。,如何赏析结构设计作品？,赏析结构设计作品,可从技术与文化两个角度进行。 （2）文化的角度主要有：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。,阅读：课本30页案例分析赵州桥,饕餮,最贪吃,能吃能喝,常饰于鼎的盖子上。因它能喝水,几乎在古代桥梁外侧正中都能见到,防止大水将桥淹没。 赵州桥栏板上的饕餮(仿隋朝栏板）,1991年9月，赵州桥被美国土木工程师学会选定取为第十二个“国际土木工程里程碑”，并在桥北端东侧建造了“国际土木工程历史古迹”铜牌纪念碑。,广西特色建筑-程阳风雨桥,程阳风雨桥，形式和结构具有侗族独特的艺术风格。桥上有五座亭阁，亭阁之间长廊相接，长廊之中雕梁画栋，光彩夺目，栩栩如生，充分显示了侗族劳动人民非凡的创造才能。,“廊桥”顾名思义，就是有屋檐的桥。按照泰顺先祖们的“交通规划”，在相隔一定里程的大路（石砌路）边上，要建上一座供人歇脚的风雨亭。而“廊桥”这一称谓泰顺其实是最近几年才开始采用的，几百年来，泰顺人一直称木拱廊桥为“蜈蚣桥”。,泰顺-廊桥,故宫,文化：汉族文化的代表。建筑色彩以朱墙黄顶为主，表现皇帝的威严。屋顶的飞檐结构减轻了大屋顶的沉重感，既增添了飞动轻快的美感，同时又体现了高贵华美的风韵，丰富了建筑文化。,技术：采用了典型的木结构建筑形式。木结构建筑主要采用榫铆连接。屋顶的飞檐结构扩大了采光面，有利于排泄雨水。,苏州园林,岳阳楼,案例分析： 飞檐、斗拱 （课本31页）,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。,黄鹤楼,斗拱,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。,圣彼得大教堂,文化：体现了明显的文艺复兴时期提倡的古典主义形式，主要特征是罗马式的圆顶穹窿、希腊式的石柱以及平的过梁相结合，是典型的哥特式教堂。整个教堂采用巨大的石材结构，象征着不朽和永恒。,技术：穹顶轮廓浑圆饱满，穹顶上的肋与围绕鼓座一圈的双柱一一对应并向上延伸至顶部的采光亭，肋间以十道断面小强度大的环形铁箍抵抗穹顶向外的侧推力。,法 国 巴 黎 圣 母 院,德 国 科 隆 教 堂,比 利 时 布 鲁 塞 尔,荷 兰 阿 姆 斯 特 丹,福建客家土楼,客家土楼大多采用了圆形的几何形状,厚实的夯土外墙和木结构为主的内部结构,土楼对外不开窗,表现出客家人具有强烈的家族观念和安全意识,贵州吊脚楼,苗族、水族、侗族、瑶族、土族等少数民族居住的干栏式建筑。这种楼房往往依山傍水建成，体现人与自然的和谐。,江苏水乡民居,江苏气候温和湿润、水域丰富，城镇及乡村民居大都利用地形、自由灵活地散列在流水萦坏的隙地上，临河依水而建或跨溪而筑。住房布局紧凑、一般为2层楼房并建有楼阁，形成独特的水乡人家。,内蒙古蒙古包,蒙古包、毡包是我国蒙古族、哈萨克族、塔吉克族等民族牧民居住的帐篷。蒙古包一般用柳条做骨架，外侧包羊毛毡，再在顶部中央设可支起的圆形天窗，是一种可移动式圆形住宅。,上海石库门,石库门，上海旧的住宅除一部份花园楼外，以“石库门”房子最具代表性。大片住宅成排布置，互相毗连。户内建筑布局紧凑，高2-3层，青瓦铺屋顶，并有小型晒台，在建筑正面和墙头、大门等外常作简美丽的装饰。,陕西窑洞,窑洞是典型西北黄土高原、黄河上游地区，少雨地带的民居。夏季室温比室外低约10度，冬季比室外约高15度。温度比较稳定，可谓冬暖夏凉。,北京四合院,中国北方的传统民居，总的特点是以院落（或天井）为核心，以外实内虚的原则和中轴对称格局规整地布置各种用房。它表现出中国人对家族和谐完整的追求以及抵御外来势力的强烈意识。,东北马架房,吉林蒙古话马架房是吉林省蒙古族农民住宅中主要的房屋，形如吉林东部山区汉族农民的马架，故称马架房。其房平面近方形上部可用椭圆顶，极似蒙古包，保持了蒙古族的民族习惯。马架房全部用泥壁，不做基础，四面皆土坯墙围绕，当阴雨连绵之际，墙壁会因潮湿而脱落，房屋寿命难以保持长久。,山东民居,其建筑具有东北地区部分汉族住房特点，以石、土混合筑房壁和院墙，屋顶有一层较厚的泥土，以保护房内的温度。有的房顶类似东北地区蒙古族 “马架房” 的房顶。,云南傣族竹楼,傣族竹楼，相传是傣族祖先根据凤凰降落在傣乡的姿态演化而建造。竹楼分上、下两层。上层住人距离地面2.5米左右，以木桩或青竹为柱。下层无墙，用以饲养牲畜及堆放杂物，屋顶为双斜面呈人字型，覆盖“草排”或瓦。室内用竹墙隔开，内间卧室，外间为客室。地板富有弹性，阳光和风经竹缝透入，雅致舒服。,安徽民居,其布局一般都以三合院或四合院为基本单位，但宏观世界与北京的院落形式有别。根据当地气候、地形的特点，安徽传统的民居建筑多为各种造型的二层楼房，有的依山傍水，有的参差起伏，有的层楼叠院，精致朴素、堂皇俊秀。,山西瓦房,山西民居以土坯大砖为建筑材料，常为瓦房。瓦房的布局、结构一般以三间为主，院墙和房屋形成四合院，院墙大门和房顶都建有独特的装饰。,四川楔式民居,采用全楔式木结构建造，并因地制宜、就地取材、随势而筑，以石下基础，以木制梁、楔、柱、椽，以竹隔墙夹楼，以砖或土、石砌墙，以草、瓦盖顶，空间丰富多变，层次错落有致。,浙江黄岩天长街住宅,黄岩天长街住宅，全宅的中间部分分三层，第二层空间仅有2.2米高。以顶阁楼三面凸出，窗台做得较低，三面都开窗，阁楼窗子开得合宜，住在顶层并不觉得压抑。整个住宅造型有虚有实，有高有低，轮廓线明显。,广西广西民居,广西民居建筑主要是木、竹结构，漓江沿岸主要以竹为建筑材料，有类似傣族竹楼的竹房。房屋下部有一高度不大的底层，房前一般设有小走廊，类似城市建筑中的阳台。在壮乡，房屋往往依水而建。,宁夏回族民居,宁夏主要是回族聚居，其民居旧地取材以土为主。院墙、屋墙均用泥土而筑，土墙上加有一定民族风格、习俗装饰，房檐为单面，形成独特的风格。,青海高原民居,青海民居青海地处高原，是汉族、藏族、回族、土族、撒拉族、蒙古族、哈萨克族聚居的地区，是因地理环境、自然条件，丰富的建筑材料使其民居富丽堂皇而典雅。前房为高台阶平房，大门凹进，左右两扇窗户形式各异。后院的房屋为一楼一底，楼上有凸出的明式走廊。,湖南风火墙,湖南民居建筑平面多为前后两个一明两暗的三间组成，中为内院，植以花木，房屋空间高，设有阁楼，建筑选型均衡；青瓦粉墙，墙内设有风火墙，背山面水，环境优美。一般的农民房屋并没有高大的山墙，如毛泽东同志的韶山旧居就是典型的湖南农宅。,台湾三合院,卑南王家三合院为传统三合院形制，庭院分内埕、外院，门樘上还崁有“瑞村堂”的大理石刻，为砖造层楼建筑，为钢筋混凝土，为闽日合璧建筑，采闽式三合院建筑格式，内部格局与外部工构都充满了浓浓的日本风味。,西藏碉房,碉房多为多层建筑，底层可以作牲畜的圈，二层可以作人的居室、储藏室等，三层可以作经堂，供佛像、点酥油灯等。最地道的碉房为石头所砌。墙壁最厚处甚至达米，大多数墙壁上面都比下面薄，整面墙呈梯形。也有的碉房为土木结构，都是冬暖夏凉。,清末至民国初年西关的传统民居建筑，从建筑的平面布局、立面构成、剖面到细部装饰等都有浓厚的广州地方特色和风格，其规模较大的建筑被称为“西关大屋”。一般每座大屋面积400平方米，从入门起设有门厅、天井、轿房、神厅、内房、房厅，还有青云巷、挂廊、花局、庭院等布置，内部装饰多采用木刻的花眉、花罩、屏风和满州花窗，门前有水磨青砖石墙墙、矮角门、趟龙门、回字门廊等。西关大屋平面布局狭长，独特的结构又利于穿堂风，故有冬暖夏凉的优点。,岭南文化代表建筑,西关大屋,在窄窄的街道两旁，一幢幢房子被架于半空，底层的房子似乎往里掏空两米左右。这样，在马路两边便形成了一条自由步行的宽敞的人行走廊，它长可达数百米甚至上千米。这就是近代典型的商业建筑广州骑楼，岭南建筑的一个重要标志。骑楼往往底层是商铺，楼上是住家，充分利用马路空间，行人走在骑楼的廊下，完全不必担心日晒雨淋。,骑楼街,阅读：案例分析 蛋形椅（课本32页）,练习：课本33页,盖里椅,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。 结构设计：盖里椅结构上简洁大方,线条明快,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。,