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课件网) 第1节 建筑结构与功能 浙教版八年级科学上册 第五章 建筑结构与工程 学习目录 建筑结构及其分类 1 结构受力与形变 2 建筑结构的功能 3 学习目标 科学观念 科学思维 了解建筑结构的基本分类,理解结构与功能的关系,建立建筑结构决定其功能的科学观念;掌握结构受力与形变的关系,建立结构稳定性与材料、形状关联的科学观念。 能通过分析建筑实例解释不同结构的功能实现原理,强化结构与功能关系的科学思维;能结合实验归纳结构受力特点,强化材料性质与结构强度关联的科学思维。 实践探索 通过搭建三角形与四边形框架模型,对比分析其稳定性差异,总结三角形结构稳定性优势的操作要点;通过模拟拱形桥石块受力实验,探究力的传递路径,验证结构稳定性的影响因素。 态度责任 在实验中准确记录结构形变数据,尊重客观事实,避免主观臆断;通过小组合作完成蜂窝结构模型制作,养成严谨的科学态度与团队协作精神。 课堂导入 建筑都有结构,如房屋的结构、桥梁的结构、塔的结构等。建筑结构展示了人类的智慧和创造力,带来了美的享受。那么,建筑结构有什么特点 这样的结构对其功能的实现有什么独特的价值 PART 01 建筑结构及其分类 新知讲解 结构是指组成事物的各个部分之间的有序搭配和空间排列。结构普遍存在于自然界和人类创造的各种事物中,不同的事物往往具有不同的结构,不同的结构具有不同的功能。 一、建筑结构及其分类 建筑工程能够很好地体现结构与功能的关系。建筑结构的分类多种多样。依据受力情况,建筑结构一般可以分为框架结构、壳体结构和实体结构。 一、建筑结构及其分类 框架结构 框架结构是指以刚性的杆作为梁和柱组成的结构。刚性的杆按一定的规则在空间排布,支撑空间而不充满空间,共同承受所受的力。图5.1-2所示是我国自行设计和建造的第一座铁路、公路两用双层桥———钱塘江大桥,它是典型的框架结构桁架梁桥。 框架结构的种类很多,广泛应用于房屋建造、桥梁工程、航空工业等。框架结构使用的材料可以是木材、金属、塑料等。 一、建筑结构及其分类 壳体结构 壳体结构是指层状的结构,它是由若干块薄板组成的,薄板做成具有曲面轮廓的外形,看起来造型轻巧而优雅。在壳体结构中,其拱形曲面可以把受到的力均匀分散在结构体的各个部分,这种结构能承受较大的力,使结构更加坚固。 壳体架构建筑有许多优点,如用料少、跨度大、坚固耐用等。国家大剧院采用壳体结构屋顶,大大减轻了屋顶所受的重力,减少了场地中间的立柱数量。 一、建筑结构及其分类 实体结构 实体结构是指结构体本身是实心的结构,利用自身来承受力,承受的力分布在整个实体上。桥墩、房屋的基座、雕塑的基座、城墙等都属于实体结构。建筑物的基座通常由石头、混凝土等材料做成实心的结构,承担基座上方的建筑物所受的重力。 一、建筑结构及其分类 建筑都有它特定的架构形态,以体现它的结构特性。一个较复杂的结构由许多不同的部分组成,这些组成部分通常称为构件。建筑是由建筑材料按一定规则组成的受力结构体系,各个部分(如梁、柱等)相互联结成为一个整体,起着承受外力(又称荷载)作用,并将其传递到基座。 一、建筑结构及其分类 PART 02 结构受力与形变 新知讲解 从受力的角度看,结构是指能够承受一定力的架构,它能通过形变来抵抗力的作用。每个结构需要承受一定大小的力的作用。用相同材料制作的形状不同的结构,或不同材料制作的形状相同的结构,其能够承受力的大小是不同的。因此,我们需要分析作用在结构上的力,以及这样的结构能否承受这些力的作用,以确定结构的稳定性、可靠性。 二、结构受力与形变 1.如图5.1-5甲所示,取一根长20cm、直径2cm的弹性橡胶棒 ... ...