建筑結構構造實體模型的設計與制作

摘要: 以實訓室建設為依托，通過校企合作、工學結合開展大學生實踐創新訓練，制作出獨立基礎鋼筋和門式剛架梁柱節點兩個建筑結構構造模型，有利于實施項目化教學，推動教學改革，提高應用型高技能人才的創新精神和實踐能力。

關鍵詞: 建筑結構構造模型制作實訓建設校企合作

實施大學生實踐創新訓練，可以鼓勵和支持大學生盡早參與科學研究、技術開發和社會實踐等創新活動。高職院校通過校企合作、工學結合開展大學生實踐創新訓練，可進一步推動教育教學改革，促進人才培養模式和教學方法的創新，不斷激發大學生學習的主動性、積極性和創造性，提高大學生的創新精神和實踐能力。

我院2009年參加這一實踐活動的學生，項目來源于建筑工程系建筑結構構造實訓室建設內容的一部分。憑著對建筑結構構造模型的熱愛與執著，07建筑工程技術專業的6名學生自發組織，通過對建筑結構構造實體模型的制作，積累了一定的實踐經驗，也為系部的示范性專業建設作出了貢獻。我們在此把實踐創新訓練過程作一總結。

一、調研學習

入校以來我們已完成了《建筑結構》、《房屋建筑構造》、《建筑施工技術》、《地基基礎》、《建筑材料》、《平法識圖》等專業課程的學習。我們參加過假期工地生產實習，在理論和實踐上對建筑結構構造有了一定的科學認識，對于制作建筑結構構造實體模型具有專業知識和實踐操作技能。

制作建筑結構構造實體模型對我們來說，既是興趣也是特長。在課余時間，我們和指導老師一起到施工現場、相關院校實訓室、教學模型生產廠家參觀學習，經常在圖書館查閱建筑結構構造模型的有關介紹，加深了對制作建筑結構構造模型的認識，提高了自身對專業的理解和水平，調研學習過程中也培養了組員間的溝通協作能力。

二、方案設計

建筑結構構造實訓室是建筑工程系重點建設實訓室之一，適用于建筑工程技術、工程造價、工程監理等專業中結構構造實踐教學。鋼筋工程對上述專業非常重要，對建筑工程技術專業核心崗位——施工員而言，鋼筋圖紙識讀、鋼筋制作安裝和鋼筋質量檢驗是其典型工作任務之一;對工程造價專業核心崗位——造價員而言，鋼筋圖紙識讀和鋼筋工程計量是其典型工作任務之一;對工程監理專業核心崗位——監理員而言，鋼筋圖紙識讀和鋼筋質量檢驗是其典型工作任務之一。

當建筑物上部結構采用框架結構或單層排架結構承重時，基礎常采用獨立基礎。獨立基礎一般只坐落在一個十字軸線交點上，有時也跟其它條形基礎相連，但截面尺寸和配筋不盡相同，獨立基礎如果坐落在幾個軸線交點上承載幾個獨立柱，叫做共用獨立基礎。基礎之內的縱橫兩方向配筋都是受力鋼筋，且長方向的一般布置在下面。

單層輕型門式剛架結構是指以輕型焊接H形鋼、熱軋H形鋼或冷彎薄壁型鋼等構成的實腹式門式剛架或格構式門式剛架作為主要承重骨架，用冷彎薄壁型鋼做檁條、墻梁;以壓型金屬板做屋面、墻面;采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬質聚氨酯泡沫塑料、巖棉、礦棉、玻璃棉等作為保溫隔熱材料并適當設置支撐的一種輕型房屋結構體系。

單層輕型門式剛架結構具有質量輕、工業化程度高，施工周期短、綜合經濟效益高和柱網布置比較靈活等特點，近年來得到迅速的發展。在目前的工程實踐中，門式剛架的梁、柱多采用焊接H形變截面構件，單跨剛架的梁柱節點采用剛接，多跨者大多剛接和鉸接并用;柱腳可與基礎剛接或鉸接;圍護結構多采用壓型鋼板;保溫隔熱材料多采用玻璃棉。

建成后的理實一體化實訓室，有利于基于工作過程組織教學，以項目為導向組織課程的教學與實踐，構建“學做結合，邊學邊做”的教學模式，提高學生的應用能力。

圖1錐形獨立基礎鋼筋模型圖

圖2門式剛架梁柱節點模型

三、模型制作

我們依據設計好的施工圖，計算工程量，購買鋼材等原材料，在實訓室制作獨立基礎鋼筋模型，在鋼構公司制作門式剛架梁柱節點模型。

1.獨立基礎鋼筋模型

獨立基礎鋼筋模型的制作工藝為:抄平放線→墊層施工→鋼筋工程→展牌制作。

(1)抄平放線

實際工程施工前，為了使基礎底面標高符合設計要求，施工基礎前應在基面上定出基礎底面標高，模型基底標高即為實訓室地坪標高。

(2)墊層施工

為了保護基礎的鋼筋，施工基礎前在基面上澆筑細石砼墊層。

(3)鋼筋工程

根據施工圖紙要求，在墊層表面上彈出鋼筋位置線，鋪放鋼筋網片，連接柱的插筋，在綁扎的平面鋼筋上，不準踩踏行走，嚴格控制板中鋼筋的混凝土保護層厚度。四周兩行鋼筋交叉點應每點綁扎牢。中間部分交叉點可相隔交錯扎牢，但必須保證受力鋼筋不位移。雙向主筋的鋼筋網，則需交全部鋼筋相交點扎牢。相鄰綁扎點的鋼絲扣成八字開。鋼筋安裝完畢后應檢查驗收。

(4)展牌制作

制作模型實訓的項目、功能，鋼筋模型名稱等標牌

2.門式剛架梁柱節點

門式剛架梁柱節點制作的主要工藝為:加工制作圖的繪制→放樣與號料→切割→坡口加工→制孔→邊緣加工→矯正和成形→組裝→焊接→涂裝與編號→展牌制作。

門式剛架梁與柱的連接，可采用端板豎放，采用高強度螺栓連接，連接的螺栓應成對稱布置。在受拉冀緣和受壓冀緣的內外兩側均應設置，并宜使每個翼緣的螺栓群中心與冀緣的中心重合或接近，為此我們采用將端板伸出截面高度范圍以外的外伸式連接。

在兩個模型制作前，要進行安全教育，經過培訓，在制作過程中要注意安全問題。

在實踐中我們注重過程管理，分階段由項目負責人和導師共同檢查項目的進展，定期召開總結會議，以保證項目能夠順利進行。指導老師協助策劃項目和制定實施方案，對整個訓練過程做好指導工作，及時幫助解決項目中出現的問題。

運用專業知識，結合系部示范性專業建設，制作出用于實踐教學的獨立基礎鋼筋和門式剛架梁柱節點模型兩個建筑結構構造模型，有利于組織實施項目化教學。

通過實踐訓練，我們進一步提高了專業動手能力，提高了團結協作、吃苦耐勞等方面的能力。

參考文獻:

[1]杜紹堂.鋼結構施工[M].北京:高等教育出版社，2005.

[2]馬寧.土力學與地基基礎[M].北京:科學出版社，2008.

[3]建筑工程施工質量驗收統一標準(GB50300-2001).北京:中國建筑工業出版社.

項目為:江蘇省高等學校大學生實踐創新訓練計劃