第一章結構與設計《技術與設計》（Ⅱ）
[知識要點]
一、結構的含義
1.架構
物體的主體框架與構造形式，一般稱為架構。
2.構件
結構的各組成部分，通常稱為構件。
3.結構
指物體的各組成部分之間的搭配和排列，確定的搭配和排列決定了物體的性質和形態。
二、結構的功能與分類
1.結構的功能
結構是為了承受力和抵抗變形，這便是結構的本質。
2.結構的分類
從力學的架構與形態考慮，結構可分為：
(1)實心結構
房屋的墻體、水庫的大壩、古代城墻等，都屬于實心結構。它的特點是能承受較大的壓力。這類結構的特征是幾何外形簡單，通常有桿（柱）、板、體等之分。
(2)框架結構
教室的門、窗，常用木框架、鐵框架、塑料框架、塑鋼框架。自行車車體是鋼管桁架式框架；輸電鐵塔是鐵質桁架式框架等，都是框架結構。它們由梁、柱、桿、管等組成。
框架結構的特征是幾何外形較為復雜，能承受垂直和水平荷載。框架結構的制作較為方便，又節省用料，在實際中被廣泛采用。
(3)殼體結構
日常使用的各式各樣的飲水杯、儲水壺、文具盒、儲蓄盒、鋼板制成的裝甲車。用于太空飛行的艙體，工業儲油的球形大油罐，運油的圓柱形車載大油罐，航道標識用的浮標等，從架構與形態看，都同屬殼體結構。
殼體結構的特征在于殼體內空，受力合理，形態穩定。
三、結構的受力
1.荷載
(1)含義
作用在結構上的外力，稱為結構的荷載。
(2)分類
①恒載
不隨時間變化而變化的永久性荷載
②活載
隨情況變化而變化的可變性荷載。如雪載、
2.梁的受力
荷載作用傳到梁上，梁受力變形如圖所示：
圖中，梁的上部，受壓力，材料被擠壓；下部，受張力，材料被拉伸。防止梁過分彎曲的最簡單方法，是在梁的下面增加支撐點。[來源:學。科。網]
3.拱結構
即中間高四周低呈弧形的曲面。荷載壓力作用于拱上，圓拱再把力傳到其四周的支撐上。在較大的跨度情況下，建筑物多采用拱結構。這樣的結構既有利于承載，又美觀。
四、結構的性質
1.強度
(1)內力
外力使構件發生變形的同時，構件內部分子之間隨之產生一種抵抗變形的抵抗力。內力，是用來抵抗外力與變形，并力圖使變形部分復原的力。
(2)應力
作用在單位面積上的內力，稱為應力。結構所容許承受的最大應力，叫容許應力。應力可用下式： 表示，式中，n為內力，s為構件截面積。應力的計量單位為n/mm2或 n/cm2。
(3)強度
①含義
物體結構抵抗變形的能力。
②強度與應力的關系
用應力來衡量強度，既科學又確切。結構所受應力就越小，強度就越大。
③影響結構強度的因素
a形狀：構成的形狀略有改變，強度就會改變。
b材料：不同的材料有承受不同應力極限的能力。形狀相同，材料不同，強度就不同。
c材料的連接方式：不同的連接方式，受力傳遞方式和效果不一樣。
④結構構件的連接方式
a鉸連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，但可相對轉動。具體有松栓、松鉚等，
b剛連接：被連接的構件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉動。具體有榫接、膠接、焊接等。
2.穩定性
(1)穩定與不穩定
指的不是狀態絕對不變，而是指受擾后，允許狀態有所波動，但當擾動消失后，能重新返回到原平衡狀。不能回到原有平衡狀態，為不穩定。
(2)結構穩定性的含義
結構具有阻礙翻倒或移動的特性，就是結構穩定性。