具備二維碼掃描功能的建筑結構綜合教學模型的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于建筑類教學用具領域，具體涉及具備二維碼掃描功能的建筑結構綜合教學模型。本實用新型至少包括基礎工程和主體工程，所述基礎工程包括樁基承臺、獨立基礎、條形基礎和筏形基礎；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；本模型還包括用于儲存主體工程和基礎工程內教學信息的二維碼，所述二維碼為對應各基礎工程和主體工程的教學構件數(shù)目布置的多個，且其布置位置位于相應的基礎工程各基礎和主體工程的各教學構件旁側處。本實用新型立體性強，各結構基礎的集成度高，學員的直觀接收效果好，可有效提升目前建筑類院校的教學培訓效果。
【專利說明】具備二維碼掃描功能的建筑結構綜合教學模型

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于建筑類教學用具領域，具體涉及具備二維碼掃描功能的建筑結構綜合教學模型。

【背景技術】
[0002]建筑是人類生活元素中最重要的組成部分之一，無論是哪個國家，都把各個時代的建筑當作自己文明的延伸。隨著城市化進程的不斷加速，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)人才的培訓搖籃，對建筑行業(yè)內新鮮學業(yè)的持續(xù)注入更是起到了至關重要的作用。
[0003]在目前的院校培訓中，國家雖然針對各種建筑基礎和結構而頒發(fā)了諸如《I 1G101系列圖集》等多種圖紙系列以便于實際教學；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，是不可能讓學員確實的感受和學習到圖紙內的諸多而繁雜的基礎結構的。與其他專業(yè)類別不同，建筑類專業(yè)教學更貼近于實習和實踐，以確保學員在腦海中形成深刻的立體思維模式，從而加深學員影響。在傳統(tǒng)的建筑類專業(yè)教學中，由于現(xiàn)實中的建筑內部結構完全都被混凝土等外在表層加以覆蓋；在實踐操作時，位于重重保護下的建筑基礎不可能對學員開放。而學校內部固然也具備部分建筑的節(jié)點模型，但仍遠遠沒有達到整體性的立體化的教學效果。某基礎實際操作時位于何種位置，加工成何種形態(tài)，加工完成后的固有結構如何，甚至在基礎施工完成后其受力效果如何，對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)化的模型結構來體現(xiàn)，從而對當前建筑類院校的實際教學培訓效果產(chǎn)生很大影響。


【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的為克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構合理而實用的具備二維碼掃描功能的建筑結構綜合教學模型，本模型是由物理部件而連成的組合構造，從而為設備的直觀操作性和高演示效果的測試構建了完善的硬件平臺。其立體性強，各結構基礎的集成度高，學員的直觀接收效果好，可有效提升目前建筑類院校的教學培訓效果。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:
[0006]具備二維碼掃描功能的建筑結構綜合教學模型，其特征在于:本模型至少包括基礎工程和布置于基礎工程之上的主體工程，所述基礎工程包括樁基承臺、獨立基礎、條形基礎和筏形基礎；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；本模型還包括用于儲存主體工程和基礎工程內教學信息的二維碼，所述二維碼為對應各基礎工程和主體工程的教學構件數(shù)目布置的多個，且其布置位置位于相應的基礎工程各基礎和主體工程的各教學構件旁側處。
[0007]本模型還包括便于控制各指示單元運作的手持終端以及用于學員手持并接收手持終端信息的電子平板，所述電子平板上設置有用于接收二維碼信息的接收端。
[0008]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梁柱的整體受力方向同向布置；燈光指示帶對應各梁柱數(shù)目設置為多組，每個梁柱上的每組燈光指示帶均為彎曲幅度不同的兩條以上，其長度方向與相應梁柱長度方向同向，且其弧度方向與相應梁柱的實際受力彎曲方向同向布置。
[0009]各梁柱上的燈光指示箭頭均為多個且沿其長度方向依次布置。
[0010]本模型還包括根據(jù)指示單元各工作狀態(tài)而加以語音播報的聲音播報單元。
[0011]本模型還包括消防演示教學模組，所述消防演示教學模組包括具備手動和自動報警控制功能的聯(lián)動控制系統(tǒng)以及與聯(lián)動控制系統(tǒng)間分別連接的自動噴淋系統(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)的信號輸入端均與聯(lián)動控制系統(tǒng)的信號發(fā)出端彼此連接。
[0012]本實用新型的主要優(yōu)點在于:
[0013]I)、本實用新型中的掃描系統(tǒng)僅僅是由物理機械部件通過線路構造連接在一起而構成的硬件平臺。在使用時，本系統(tǒng)可以與現(xiàn)有技術中的軟件配合來實現(xiàn)系統(tǒng)的配套演練示范，但是必須指出的是:與本控制系統(tǒng)相配合的軟件不是本實用新型的創(chuàng)新部分，也不是本實用新型的組成部分。
[0014]本實用新型立足于目前建筑專業(yè)教學的缺陷，充分利用了院校內建筑實踐基地的有限空間資源，通過在基礎工程的基礎上，再集成多個主體工程，最終形成一體化的多工程集合結構，以系統(tǒng)化的完成詮釋如《11G101系列圖集》等多種圖紙系列內的專業(yè)課程。本實用新型不但在各結構節(jié)點在基礎工程之上，圍繞平法規(guī)則、結構構造，施工要求等加以實物模擬，從而提供學員以立體化的看得見摸得著的全方位感官教學需求。同時，二維碼的布置，方便了在學員實踐環(huán)節(jié)時，針對自身的學習短板或者說不明白的學習環(huán)節(jié)，以電子平板或手機掃描相應的記錄信息的二維碼即可重新學習；如在筏型基礎部分存在疑問，即可針對性的掃描該部分旁側處布置的二維碼，即可實現(xiàn)其在線的重復的加固學習效果，其實踐程度高而教學效果極佳。
[0015]2)、以手持終端的布置，教師可針對教學目的的不同，以手持終端相應控制燈光指示組件加以操作。甚至通過相應的信號控制，從而實現(xiàn)學員手上的電子平板的答疑、教學信息錄入等諸多功能。
[0016]3)、以燈光指示組件的布置，以其燈光的亮滅程度，對結構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過程和施力過程。原本平面化的教學匱乏的紙面教育方式被靈活的立體化呈現(xiàn)在學員的視覺效果里，其顯然的可以極大提升目前建筑類院校的教學培訓效果，其實踐程度高而可操作性更好。
[0017]4)、聲音播報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，進而更利于學員接受相應的教學信息。
[0018]5)、消防演示教學模組的布置，以其內各系統(tǒng)間的聯(lián)動控制，使得教師能夠直觀的將傳統(tǒng)建筑物內的消防設施乃至其工作狀態(tài)系統(tǒng)化的進行感官展示；避免了傳統(tǒng)教學時因無處實踐而導致的學員難以接受的狀況。其模組的直觀操作性和演示效果高，學員接收能力也可得到進一步提升。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的結構俯視示意圖；
[0020]圖2為除去消防演示教學模組后的本實用新型的正視圖；
[0021 ]圖3為圖2的A-A向剖視圖；
[0022]圖4為圖2的俯視圖。
[0023]本實用新型的各部件與圖示各標號對應關系如下:
[0024]11-柱平法鋼筋骨架12-梁平法鋼筋骨架
[0025]13-剪力墻平法鋼筋骨架14-板筋平法鋼筋骨架
[0026]21-燈光指示箭頭22-燈光指示帶30-消防演示教學模組

【具體實施方式】
[0027]為便于理解，此處結合圖示對本實用新型的具體實施結構及工作流程做以下進一步闡述:
[0028]本實用新型的具體實施構造如圖所示，其在作為實訓場地的室內，為一棟二層的“鋼筋結構骨架體系”的組合結構單體建筑，從基礎工程到主體工程再到屋面僅保留“鋼筋骨架結構”，其框架結構嚴格按照《11G101系列圖集》的要求進行設計及建造。構成上述鋼筋結構骨架體系的基礎工程和主體工程，更具體則為基礎工程包括樁基承臺、獨立基礎、條形基礎和筏形基礎；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。針對目前模型類教學用具所難以體現(xiàn)的數(shù)字化的力學概念教學，此處還通過燈光指示箭頭21和燈光指示帶22的設置，一方面，各梁柱的施力受力方向以燈光指示箭頭21來進行視覺化的呈現(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，被可亮滅的燈光指示效果來具象化的呈現(xiàn)在學員的面前，其視覺效果極強，極其容易在學員腦海中行程深刻印象，顯然也更利于學員快速的消化吸收當前的建筑知識。
[0029]實際操作時，根據(jù)《11G101系列圖集》講解的需要，本實用新型可設置多達二十個平法規(guī)范教學節(jié)點和三個安裝工程規(guī)范結點。各節(jié)點均圍繞平法規(guī)則、規(guī)范、結構構造、施工要求、工程造價等知識點進行設計、施工?？赏ㄟ^以下節(jié)點教學實現(xiàn)學員的高效培訓效果:
[0030]一)節(jié)點一:總述節(jié)點
[0031]二 )節(jié)點二:鋼筋材料
[0032]三)節(jié)點三:地基基礎介紹
[0033]四)節(jié)點四:條形基礎I
[0034]五)節(jié)點五:條形基礎2
[0035]六)節(jié)點六:獨立基礎I
[0036]七)節(jié)點七:獨立基礎2
[0037]八)節(jié)點八:粧基承臺
[0038]九)節(jié)點九:梁板式筏基I
[0039]十)節(jié)點十:梁板式筏基2
[0040]-| )節(jié)點^:基礎相關構造
[0041]十二 )節(jié)點十二:主體工程介紹
[0042]十三)節(jié)點十三:柱平法I
[0043]十四)節(jié)點十四:柱平法2
[0044]十五)節(jié)點十五:柱平法3
[0045]十六)節(jié)點十六:剪力墻平法I
[0046]十七)節(jié)點十七:剪力墻平法2
[0047]十八)節(jié)點十八:剪力墻平法3
[0048]十九)節(jié)點十九:梁平法I
[0049]二十)節(jié)點二十:梁平法2
[0050]二^^一 )節(jié)點二^^一:梁平法 3
[0051]二十二)節(jié)點二十二:梁平法4—懸挑梁板
[0052]二十三)節(jié)點二十三:有梁樓蓋平法
[0053]二十四)節(jié)點二十四:樓板相關構造平法
[0054]二十五)節(jié)點二十五:現(xiàn)澆混凝土板式樓梯I
[0055]二十六)節(jié)點二十六:現(xiàn)燒混凝土板式樓梯2
[0056]二十七)節(jié)點二十七:電氣及給排水系統(tǒng)
[0057]二十八)節(jié)點二十八:通風空調系統(tǒng)
[0058]二十九)節(jié)點二十九:消防系統(tǒng)
[0059]三十)節(jié)點三十:工程項目的驗收
[0060]在上述教學節(jié)點的基礎上，本實用新型通過設置聲光電模擬教學演示模塊系統(tǒng)，具體包括燈光指示、語音播報乃至數(shù)據(jù)傳輸終端等多套組合體系。
[0061]1、燈光指示及語音播報可涵蓋以下部分:
[0062]I)框架梁的受力變形時的語音播報、燈光演示受力方向及受力彎曲幅度；
[0063]2)懸挑梁的受力變形時的語音播報、燈光演示受力方向及受力彎曲幅度；
[0064]3)柱的受力及傳力時的語音播報、燈光演示受力方向及受力彎曲幅度；
[0065]4)建筑物在垂直荷載作用下的傳力過程的語音播報、燈光演示受力方向及受力彎曲幅度；；
[0066]5)建筑物在水平荷載作用下的傳力過程的語音播報、燈光演示受力方向及受力彎曲幅度；；
[0067]2、數(shù)據(jù)傳輸終端可分為教師教學的節(jié)點教學手持終端模塊系統(tǒng)和二維碼自主學習模塊系統(tǒng)。
[0068]1、系統(tǒng)設備:教師手持的手持終端、各節(jié)點教學處的二維碼標示、學員手持的電子平板
[0069]2、實訓教學流程:以手持終端的布置，教師可針對教學目的的不同，通過手持終端相應控制燈光指示組件加以操作，甚至以相應的信號控制，從而實現(xiàn)學員手上的電子平板的答疑、教學信息錄入等諸多功能。二維碼的布置，方便了在學員實踐環(huán)節(jié)時，針對自身的學習短板或者說不明白的學習環(huán)節(jié)，以電子平板或手機掃描相應的記錄信息的二維碼即可重新學習；如在筏型基礎部分存在疑問，即可針對性的掃描該部分旁側處布置的二維碼，即可實現(xiàn)其在線的重復的加固學習效果。
[0070]本實用新型通過消防演示教學模組30的布置，以其內各系統(tǒng)間的聯(lián)動控制，使得教師能夠直觀的將傳統(tǒng)建筑物內的消防設施乃至其工作狀態(tài)系統(tǒng)化的進行感官展示，避免了傳統(tǒng)教學時因無處實踐而導致的學員難以接受的狀況，其直觀操作性和演示效果高，學員接收能力也可得到進一步提升。
[0071]本實用新型的指導思想:
[0072]本實用新型設計指導思想是立足專業(yè)教學的前提下，充分利用建設場地的空間資源，系統(tǒng)完整的詮釋《混凝土結構施工圖平面整體表示法制圖規(guī)則和構造詳圖》一11G101系列圖集，同時還可增設部分構件，來達到兼容其他專業(yè)課程的目的。
[0073]各節(jié)點均圍繞平法規(guī)則、結構構造、施工要求、建筑力學、工程造價等進行課程設計。
[0074]本項目設計結構教學節(jié)點可達30個，每個節(jié)點分別由教學ppt文件夾、圖片文件夾教學音頻文件夾、教學視頻文件夾組成；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模式，可以為建筑施工技術、建筑力學、工程造價等多門學科提供教學服務；其市場前景廣闊。
【權利要求】
1.具備二維碼掃描功能的建筑結構綜合教學模型，其特征在于:本模型至少包括基礎工程和布置于基礎工程之上的主體工程，所述基礎工程包括樁基承臺、獨立基礎、條形基礎和筏形基礎；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);本模型還包括用于儲存主體工程和基礎工程內教學信息的二維碼，所述二維碼為對應各基礎工程和主體工程的教學構件數(shù)目布置的多個，且其布置位置位于相應的基礎工程各基礎和主體工程的各教學構件旁側處。
2.根據(jù)權利要求1所述的具備二維碼掃描功能的建筑結構綜合教學模型，其特征在于:本模型還包括便于控制各指示單元運作的手持終端以及用于學員手持并接收手持終端信息的電子平板，所述電子平板上設置有用于接收二維碼信息的接收端。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的具備二維碼掃描功能的建筑結構綜合教學模型，其特征在于: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)的指示方向與相應梁柱的整體受力方向同向布置；燈光指示帶(22)對應各梁柱數(shù)目設置為多組，每個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，其長度方向與相應梁柱長度方向同向，且其弧度方向與相應梁柱的實際受力彎曲方向同向布置。
4.根據(jù)權利要求3所述的具備二維碼掃描功能的建筑結構綜合教學模型，其特征在于:各梁柱上的燈光指示箭頭(21)均為多個且沿其長度方向依次布置。
5.根據(jù)權利要求3所述的具備二維碼掃描功能的建筑結構綜合教學模型，其特征在于:本模型還包括根據(jù)指示單元各工作狀態(tài)而加以語音播報的聲音播報單元。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的具備二維碼掃描功能的建筑結構綜合教學模型，其特征在于:本模型還包括消防演示教學模組(30)，所述消防演示教學模組(30)包括具備手動和自動報警控制功能的聯(lián)動控制系統(tǒng)以及與聯(lián)動控制系統(tǒng)間分別連接的自動噴淋系統(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)的信號輸入端均與聯(lián)動控制系統(tǒng)的信號發(fā)出端彼此連接。
【文檔編號】G09B25/04GK204102467SQ201420487719
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權日:2014年8月27日
【發(fā)明者】陳月萍, 曹青, 宣晴, 趙敏, 胡強圣, 張建飛, 孫亭亭, 黃妍 申請人:安慶職業(yè)技術學院