具備光指示功能的建筑結(jié)構(gòu)綜合教學(xué)模型的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于建筑類教學(xué)用具領(lǐng)域，具體涉及具備光指示功能的建筑結(jié)構(gòu)綜合教學(xué)模型。本發(fā)明至少包括基礎(chǔ)工程和主體工程；本發(fā)明還包括用于指示上述鋼筋骨架上各梁柱受力方向和彎曲幅度的指示單元，所述指示單元包括燈光指示箭頭和燈光指示帶，所述燈光指示箭頭的指示方向與相應(yīng)梁柱的整體受力方向同向布置；燈光指示帶對(duì)應(yīng)各梁柱數(shù)目設(shè)置為多組，每個(gè)梁柱上的每組燈光指示帶均為彎曲幅度不同的兩條以上，其長(zhǎng)度方向與相應(yīng)梁柱長(zhǎng)度方向同向，且其弧度方向與相應(yīng)梁柱的實(shí)際受力彎曲方向同向布置。本發(fā)明立體性強(qiáng)，各結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的集成度高，學(xué)員的直觀接收效果好，可有效提升目前建筑類院校的教學(xué)培訓(xùn)效果。
【專利說明】具備光指示功能的建筑結(jié)構(gòu)綜合教學(xué)模型
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑類教學(xué)用具領(lǐng)域，具體涉及具備光指示功能的建筑結(jié)構(gòu)綜合教學(xué)模型。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑是人類生活元素中最重要的組成部分之一，無論是哪個(gè)國家，都把各個(gè)時(shí)代的建筑當(dāng)作自己文明的延伸。隨著城市化進(jìn)程的不斷加速，建筑類專業(yè)人才的需求越來越大；院校作為建筑類專業(yè)人才的培訓(xùn)搖籃，對(duì)建筑行業(yè)內(nèi)新鮮學(xué)業(yè)的持續(xù)注入更是起到了至關(guān)重要的作用。
[0003]在目前的院校培訓(xùn)中，國家雖然針對(duì)各種建筑基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)而頒發(fā)了諸如《I 1G101系列圖集》等多種圖紙系列以便于實(shí)際教學(xué)；然而，顯然的，單純依靠乏味而不具備立體感的平面二維圖紙，是不可能讓學(xué)員確實(shí)的感受和學(xué)習(xí)到圖紙內(nèi)的諸多而繁雜的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的。與其他專業(yè)類別不同，建筑類專業(yè)教學(xué)更貼近于實(shí)習(xí)和實(shí)踐，以確保學(xué)員在腦海中形成深刻的立體思維模式，從而加深學(xué)員影響。在傳統(tǒng)的建筑類專業(yè)教學(xué)中，由于現(xiàn)實(shí)中的建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全都被混凝土等外在表層加以覆蓋；在實(shí)踐操作時(shí)，位于重重保護(hù)下的建筑基礎(chǔ)不可能對(duì)學(xué)員開放。而學(xué)校內(nèi)部固然也具備部分建筑的節(jié)點(diǎn)模型，但仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到整體性的立體化的教學(xué)效果。某基礎(chǔ)實(shí)際操作時(shí)位于何種位置，加工成何種形態(tài)，加工完成后的固有結(jié)構(gòu)如何，甚至在基礎(chǔ)施工完成后其受力效果如何，對(duì)整體建筑存在多大的作用力影響，這些就目前而言都沒有一套系統(tǒng)化的模型結(jié)構(gòu)來體現(xiàn)，從而對(duì)當(dāng)前建筑類院校的實(shí)際教學(xué)培訓(xùn)效果產(chǎn)生很大影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理而實(shí)用的具備光指示功能的建筑結(jié)構(gòu)綜合教學(xué)模型，其立體性強(qiáng)，各結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的集成度高，學(xué)員的直觀接收效果好，可有效提升目前建筑類院校的教學(xué)培訓(xùn)效果。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0006]具備光指示功能的建筑結(jié)構(gòu)綜合教學(xué)模型，其特征在于:本模型至少包括基礎(chǔ)工程和布置于基礎(chǔ)工程之上的主體工程，所述基礎(chǔ)工程包括樁基承臺(tái)、獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)；主體工程包括柱平法鋼筋骨架、梁平法鋼筋骨架、剪力墻平法鋼筋骨架以及板筋平法鋼筋骨架；本模型還包括用于指示上述鋼筋骨架上各梁柱受力方向和彎曲幅度的指示單元，所述指示單元包括燈光指示箭頭和燈光指示帶，所述燈光指示箭頭的指示方向與相應(yīng)梁柱的整體受力方向同向布置；燈光指示帶對(duì)應(yīng)各梁柱數(shù)目設(shè)置為多組，每個(gè)梁柱上的每組燈光指示帶均為彎曲幅度不同的兩條以上，其長(zhǎng)度方向與相應(yīng)梁柱長(zhǎng)度方向同向，且其弧度方向與相應(yīng)梁柱的實(shí)際受力彎曲方向同向布置。
[0007]各梁柱上的燈光指示箭頭均為多個(gè)且沿其長(zhǎng)度方向依次布置。
[0008]本模型還包括根據(jù)指示單元各工作狀態(tài)而加以語音播報(bào)的聲音播報(bào)單元。
[0009]本模型還包括用于儲(chǔ)存主體工程和基礎(chǔ)工程內(nèi)教學(xué)信息的二維碼，所述二維碼為對(duì)應(yīng)各基礎(chǔ)工程和主體工程的教學(xué)構(gòu)件數(shù)目布置的多個(gè)，且其布置位置位于基礎(chǔ)工程和主體工程的相應(yīng)教學(xué)構(gòu)件旁側(cè)處。
[0010]本模型還包括便于控制各指示單元運(yùn)作的手持終端以及用于學(xué)員手持并接收手持終端信息的電子平板，所述電子平板上設(shè)置有用于接收二維碼信息的接收端。
[0011]本模型還包括消防演示教學(xué)模組，所述消防演示教學(xué)模組包括具備手動(dòng)和自動(dòng)報(bào)警控制功能的聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)以及與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)間分別連接的自動(dòng)噴淋系統(tǒng)、消防排煙系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)和消防分隔系統(tǒng)，各系統(tǒng)的信號(hào)輸入端均與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)出端彼此連接。
[0012]本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于:
[0013]I)、本發(fā)明立足于目前建筑專業(yè)教學(xué)的缺陷，充分利用了院校內(nèi)建筑實(shí)踐基地的有限空間資源，通過在基礎(chǔ)工程的基礎(chǔ)上，再集成多個(gè)主體工程，最終形成一體化的多工程集合結(jié)構(gòu)，以系統(tǒng)化的完成詮釋如《11G101系列圖集》等多種圖紙系列內(nèi)的專業(yè)課程。本發(fā)明不但在各結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在基礎(chǔ)工程之上，圍繞平法規(guī)則、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，施工要求等加以實(shí)物模擬，從而提供學(xué)員以立體化的看得見摸得著的全方位感官教學(xué)需求。同時(shí)，以燈光指示組件的布置，以其燈光的亮滅程度，對(duì)結(jié)構(gòu)的建筑施力方向乃至施力后梁柱的彎曲幅度大小均可做視覺化的呈現(xiàn)，進(jìn)而形成諸如框架梁、懸挑梁、立柱乃至整體模型在水平和垂直載荷下的力傳導(dǎo)過程和施力過程。原本平面化的教學(xué)匱乏的紙面教育方式被靈活的立體化呈現(xiàn)在學(xué)員的視覺效果里，其顯然的可以極大提升目前建筑類院校的教學(xué)培訓(xùn)效果，其實(shí)踐程度高而可操作性更好。
[0014]2)、聲音播報(bào)單元與前述燈光指示組件整合，從而從原本單純的視覺接收過渡為視覺和聽覺的雙重接收，進(jìn)而更利于學(xué)員接受相應(yīng)的教學(xué)信息。
[0015]3)、進(jìn)一步的，以手持終端的布置，教師可針對(duì)教學(xué)目的的不同，以手持終端相應(yīng)控制燈光指示組件加以操作。甚至通過相應(yīng)的信號(hào)控制，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)員手上的電子平板的答疑、教學(xué)信息錄入等諸多功能。二維碼的布置，方便了在學(xué)員實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)，針對(duì)自身的學(xué)習(xí)短板或者說不明白的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，以電子平板或手機(jī)掃描相應(yīng)的記錄信息的二維碼即可重新學(xué)習(xí)；如在筏型基礎(chǔ)部分存在疑問，即可針對(duì)性的掃描該部分旁側(cè)處布置的二維碼，即可實(shí)現(xiàn)其在線的重復(fù)的加固學(xué)習(xí)效果。
[0016]4)、消防演示教學(xué)模組的布置，以其內(nèi)各系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng)控制，使得教師能夠直觀的將傳統(tǒng)建筑物內(nèi)的消防設(shè)施乃至其工作狀態(tài)系統(tǒng)化的進(jìn)行感官展示；避免了傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)因無處實(shí)踐而導(dǎo)致的學(xué)員難以接受的狀況。其模組的直觀操作性和演示效果高，學(xué)員接收能力也可得到進(jìn)一步提升。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視示意圖；
[0018]圖2為除去消防演示教學(xué)模組后的本發(fā)明的正視圖；
[0019]圖3為圖2的A-A向剖視圖；
[0020]圖4為圖2的俯視圖。
[0021]本發(fā)明的各部件與圖示各標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
[0022]11-柱平法鋼筋骨架12-梁平法鋼筋骨架
[0023]13-剪力墻平法鋼筋骨架14-板筋平法鋼筋骨架
[0024]21-燈光指示箭頭22-燈光指示帶30-消防演示教學(xué)模組
【具體實(shí)施方式】
[0025]為便于理解，此處結(jié)合圖示對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施結(jié)構(gòu)及工作流程做以下進(jìn)一步闡述:
[0026]本發(fā)明的具體實(shí)施構(gòu)造如圖所示，其在作為實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地的室內(nèi)，為一棟二層的“鋼筋結(jié)構(gòu)骨架體系”的組合結(jié)構(gòu)單體建筑，從基礎(chǔ)工程到主體工程再到屋面僅保留“鋼筋骨架結(jié)構(gòu)”，其框架結(jié)構(gòu)嚴(yán)格按照《11G101系列圖集》的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)及建造。構(gòu)成上述鋼筋結(jié)構(gòu)骨架體系的基礎(chǔ)工程和主體工程，更具體則為基礎(chǔ)工程包括樁基承臺(tái)、獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)；主體工程包括柱平法鋼筋骨架11、梁平法鋼筋骨架12、剪力墻平法鋼筋骨架13以及板筋平法鋼筋骨架14。針對(duì)目前模型類教學(xué)用具所難以體現(xiàn)的數(shù)字化的力學(xué)概念教學(xué)，此處還通過燈光指示箭頭21和燈光指示帶22的設(shè)置，一方面，各梁柱的施力受力方向以燈光指示箭頭21來進(jìn)行視覺化的呈現(xiàn)；另一方面，梁柱在受力后的自身受力大小乃至彎曲幅度則以多道彎曲幅度不同而同一曲率中心的燈光指示帶22來顯示。這樣，現(xiàn)今的原本數(shù)字化的抽象概念的教學(xué)，被可亮滅的燈光指示效果來具象化的呈現(xiàn)在學(xué)員的面前，其視覺效果極強(qiáng)，極其容易在學(xué)員腦海中行程深刻印象，顯然也更利于學(xué)員快速的消化吸收當(dāng)前的建筑知識(shí)。
[0027]實(shí)際操作時(shí)，根據(jù)《11G101系列圖集》講解的需要，本發(fā)明可設(shè)置多達(dá)二十個(gè)平法規(guī)范教學(xué)節(jié)點(diǎn)和三個(gè)安裝工程規(guī)范結(jié)點(diǎn)。各節(jié)點(diǎn)均圍繞平法規(guī)則、規(guī)范、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、施工要求、工程造價(jià)等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工?？赏ㄟ^以下節(jié)點(diǎn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)學(xué)員的高效培訓(xùn)效果:
[0028]一)節(jié)點(diǎn)一:總述節(jié)點(diǎn)
[0029]二 )節(jié)點(diǎn)二:鋼筋材料
[0030]三)節(jié)點(diǎn)三:地基基礎(chǔ)介紹[0031 ] 四)節(jié)點(diǎn)四:條形基礎(chǔ)I
[0032]五)節(jié)點(diǎn)五:條形基礎(chǔ)2
[0033]六)節(jié)點(diǎn)六:獨(dú)立基礎(chǔ)I
[0034]七)節(jié)點(diǎn)七:獨(dú)立基礎(chǔ)2
[0035]八)節(jié)點(diǎn)八:樁基承臺(tái)
[0036]九)節(jié)點(diǎn)九:梁板式筏基I
[0037]十)節(jié)點(diǎn)十:梁板式筏基2
[0038]-| )節(jié)點(diǎn)^:基礎(chǔ)相關(guān)構(gòu)造
[0039]十二 )節(jié)點(diǎn)十二:主體工程介紹
[0040]十三)節(jié)點(diǎn)十三:柱平法I
[0041]十四)節(jié)點(diǎn)十四:柱平法2
[0042]十五)節(jié)點(diǎn)十五:柱平法3
[0043]十六)節(jié)點(diǎn)十六:剪力墻平法I
[0044]十七)節(jié)點(diǎn)十七:剪力墻平法2
[0045]十八)節(jié)點(diǎn)十八:剪力墻平法3
[0046]十九)節(jié)點(diǎn)十九:梁平法I
[0047]二十)節(jié)點(diǎn)二十:梁平法2
[0048]二^^一 )節(jié)點(diǎn)二^^一:梁平法 3
[0049]二十二 )節(jié)點(diǎn)二十二:梁平法4—懸挑梁板
[0050]二十三)節(jié)點(diǎn)二十三:有梁樓蓋平法
[0051]二十四)節(jié)點(diǎn)二十四:樓板相關(guān)構(gòu)造平法
[0052]二十五)節(jié)點(diǎn)二十五:現(xiàn)澆混凝土板式樓梯I
[0053]二十六)節(jié)點(diǎn)二十六:現(xiàn)燒混凝土板式樓梯2
[0054]二十七)節(jié)點(diǎn)二十七:電氣及給排水系統(tǒng)
[0055]二十八)節(jié)點(diǎn)二十八:通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)
[0056]二十九)節(jié)點(diǎn)二十九:消防系統(tǒng)
[0057]三十)節(jié)點(diǎn)三十:工程項(xiàng)目的驗(yàn)收
[0058]在上述教學(xué)節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明通過設(shè)置聲光電模擬教學(xué)演示模塊系統(tǒng)，具體包括燈光指示、語音播報(bào)乃至數(shù)據(jù)傳輸終端等多套組合體系。
[0059]1、燈光指示及語音播報(bào)可涵蓋以下部分:
[0060]I)框架梁的受力變形時(shí)的語音播報(bào)、燈光演示受力方向及受力彎曲幅度；
[0061]2)懸挑梁的受力變形時(shí)的語音播報(bào)、燈光演示受力方向及受力彎曲幅度；
[0062]3)柱的受力及傳力時(shí)的語音播報(bào)、燈光演示受力方向及受力彎曲幅度；
[0063]4)建筑物在垂直荷載作用下的傳力過程的語音播報(bào)、燈光演示受力方向及受力彎曲幅度；；
[0064]5)建筑物在水平荷載作用下的傳力過程的語音播報(bào)、燈光演示受力方向及受力彎曲幅度；；
[0065]2、數(shù)據(jù)傳輸終端可分為教師教學(xué)的節(jié)點(diǎn)教學(xué)手持終端模塊系統(tǒng)和二維碼自主學(xué)習(xí)模塊系統(tǒng)。
[0066]1、系統(tǒng)設(shè)備:教師手持的手持終端、各節(jié)點(diǎn)教學(xué)處的二維碼標(biāo)示、學(xué)員手持的電子平板
[0067]2、實(shí)訓(xùn)教學(xué)流程:以手持終端的布置，教師可針對(duì)教學(xué)目的的不同，通過手持終端相應(yīng)控制燈光指示組件加以操作，甚至以相應(yīng)的信號(hào)控制，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)員手上的電子平板的答疑、教學(xué)信息錄入等諸多功能。二維碼的布置，方便了在學(xué)員實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)，針對(duì)自身的學(xué)習(xí)短板或者說不明白的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，以電子平板或手機(jī)掃描相應(yīng)的記錄信息的二維碼即可重新學(xué)習(xí)；如在筏型基礎(chǔ)部分存在疑問，即可針對(duì)性的掃描該部分旁側(cè)處布置的二維碼，即可實(shí)現(xiàn)其在線的重復(fù)的加固學(xué)習(xí)效果。
[0068]本發(fā)明通過消防演示教學(xué)模組30的布置，以其內(nèi)各系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng)控制，使得教師能夠直觀的將傳統(tǒng)建筑物內(nèi)的消防設(shè)施乃至其工作狀態(tài)系統(tǒng)化的進(jìn)行感官展示，避免了傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)因無處實(shí)踐而導(dǎo)致的學(xué)員難以接受的狀況，其直觀操作性和演示效果高，學(xué)員接收能力也可得到進(jìn)一步提升。
[0069]本發(fā)明的指導(dǎo)思想:
[0070]本發(fā)明設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想是立足專業(yè)教學(xué)的前提下，充分利用建設(shè)場(chǎng)地的空間資源，系統(tǒng)完整的詮釋《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》一11G101系列圖集，同時(shí)還可增設(shè)部分構(gòu)件，來達(dá)到兼容其他專業(yè)課程的目的。
[0071]各節(jié)點(diǎn)均圍繞平法規(guī)則、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、施工要求、建筑力學(xué)、工程造價(jià)等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。
[0072]本項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)教學(xué)節(jié)點(diǎn)可達(dá)30個(gè)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)分別由教學(xué)ppt文件夾、圖片文件夾教學(xué)音頻文件夾、教學(xué)視頻文件夾組成；通過語音播放、燈光演示、口述陳述等多種方向行程立體的新型教學(xué)模式，可以為建筑施工技術(shù)、建筑力學(xué)、工程造價(jià)等多門學(xué)科提供教學(xué)服務(wù)；其市場(chǎng)前景廣闊。
【權(quán)利要求】
1.具備光指示功能的建筑結(jié)構(gòu)綜合教學(xué)模型，其特征在于:本模型至少包括基礎(chǔ)工程和布置于基礎(chǔ)工程之上的主體工程，所述基礎(chǔ)工程包括樁基承臺(tái)、獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)；主體工程包括柱平法鋼筋骨架(11)、梁平法鋼筋骨架(12)、剪力墻平法鋼筋骨架(13)以及板筋平法鋼筋骨架(14);本模型還包括用于指示上述鋼筋骨架上各梁柱受力方向和彎曲幅度的指示單元，所述指示單元包括燈光指示箭頭(21)和燈光指示帶(22)，所述燈光指示箭頭(21)的指示方向與相應(yīng)梁柱的整體受力方向同向布置；燈光指示帶(22)對(duì)應(yīng)各梁柱數(shù)目設(shè)置為多組，每個(gè)梁柱上的每組燈光指示帶(22)均為彎曲幅度不同的兩條以上，其長(zhǎng)度方向與相應(yīng)梁柱長(zhǎng)度方向同向，且其弧度方向與相應(yīng)梁柱的實(shí)際受力彎曲方向同向布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備光指示功能的建筑結(jié)構(gòu)綜合教學(xué)模型，其特征在于:各梁柱上的燈光指示箭頭(21)均為多個(gè)且沿其長(zhǎng)度方向依次布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具備光指示功能的建筑結(jié)構(gòu)綜合教學(xué)模型，其特征在于:本模型還包括根據(jù)指示單元各工作狀態(tài)而加以語音播報(bào)的聲音播報(bào)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具備光指示功能的建筑結(jié)構(gòu)綜合教學(xué)模型，其特征在于:本模型還包括用于儲(chǔ)存主體工程和基礎(chǔ)工程內(nèi)教學(xué)信息的二維碼，所述二維碼為對(duì)應(yīng)各基礎(chǔ)工程和主體工程的教學(xué)構(gòu)件數(shù)目布置的多個(gè)，且其布置位置位于基礎(chǔ)工程和主體工程的相應(yīng)教學(xué)構(gòu)件旁側(cè)處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具備光指示功能的建筑結(jié)構(gòu)綜合教學(xué)模型，其特征在于:本模型還包括便于控制各指示單元運(yùn)作的手持終端以及用于學(xué)員手持并接收手持終端信息的電子平板，所述電子平板上設(shè)置有用于接收二維碼信息的接收端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具備光指示功能的建筑結(jié)構(gòu)綜合教學(xué)模型，其特征在于:本模型還包括消防演示教學(xué)模組(30)，所述消防演示教學(xué)模組(30)包括具備手動(dòng)和自動(dòng)報(bào)警控制功能的聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)以及與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)間分別連接的自動(dòng)噴淋系統(tǒng)、消防排煙系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)和消防分隔系統(tǒng)，各系統(tǒng)的信號(hào)輸入端均與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)出端彼此連接。
【文檔編號(hào)】G09B25/04GK104167148SQ201410427512
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】陳月萍, 張賽, 盧晨怡, 祝向群, 趙敏, 汪揚(yáng), 劉志龍, 張歡歡 申請(qǐng)人:安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院