[發明專利]建筑結構受力光學演示模型

有效

• 申請號: 201410383299.3
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN104183192A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 陶盛;王東峰;陳月萍;陶順
• 申請（專利權）人: 陶順
• 主分類號: G09B25/04
• 分類號: G09B25/04
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及建筑專業教學實訓系統，具體涉及一種建筑結構受力演示模型。?

背景技術

高校建筑專業教學中涉及建筑物建筑力學課程，教學內容主要有：建筑物的不同部位基本受力情況，例如建筑物的柱、梁、屋頂、地面等部位受力情況；建筑物受到各種力時，力的傳遞路徑和變形情況；具體而言涉及到：梁的集中荷載、梁的均布荷載、懸挑梁集中荷載、懸挑梁均布荷載、柱的軸心受壓、柱的小偏心受壓、框架結構體系傳力、建筑物水平力應力情況等。?

現有教學條件下，上述課程或教學內容均通過教師集中講解，教學內容抽象，與實際建筑物聯系不緊密，教學不夠直觀，理論與工程實際脫離，影響學生理解和掌握知識點。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種建筑結構受力光學演示模型，能夠以直觀方式演示建筑物結構力學知識點，直觀展示基本受力情況、受力變形情況，實現理論與實際相結合的教學模式。?

為解決上述技術問題，本發明的建筑結構受力光學演示模型，包括建筑物實體結構框架，所述建筑物實體結構框架包括設置在地面上的基礎骨架、設置在基礎骨架之上的至少四根立柱骨架，相鄰立柱骨架之上設置有橫梁骨架、橫梁骨架之上通過立柱骨架設置有屋頂骨架，還包括沿基礎骨架布置的多個基礎荷載演示燈，在所述的立柱骨架內自上而下設置有多組建筑內力荷載演示燈；還包括設置在立柱骨架內的至少一條立柱小偏心受壓演示燈帶；所述的橫梁骨架設置有多個橫梁均布荷載演示燈，還包括設置在橫梁骨架之上的橫梁集中荷載演示燈；所述的橫梁骨架內沿其走向設置有橫梁一級荷載變形曲線演示燈和至少一條橫梁二級荷載變形曲線演示燈；所述立柱骨架與橫梁骨架結合部位設置有彎矩受力演示燈；在屋頂骨架之上沿其走向設置有多個屋頂荷載演示燈；所述的演示燈、燈帶經開關電路與電源電連接。?

還包括設置在所述建筑物實體結構框架上的懸挑梁骨架，至少一個懸挑梁骨架上方沿其走向設置有多個懸挑梁均布荷載演示燈，懸挑梁骨架上方還設置有懸挑梁集中荷載演示燈，懸挑梁骨架上還設置有懸挑梁一級載荷變形演示燈，懸挑梁一級載荷變形演示燈下方設置有懸挑梁二級載荷變形演示燈。?

還包括設置在建筑物實體結構框架一側的多個水平外力演示燈，在水平外力演示燈對側的建筑物實體結構框架內設置有多個水平反力演示燈。?

所述的開關電路中設置有延時繼電器。?

本發明的建筑結構受力光學演示模型，通過開關電路控制各演示燈、燈帶通電或斷電，實現各演示燈、燈帶逐次明滅，以光學模式直觀展示基礎、立柱、橫梁、屋頂等部位的基本受力情況，實現理論與實物相結合，充分提高教學效果；還可直觀展示建筑物在自重、外力等影響的受力變形情況。?

附圖說明

圖1是本發明中建筑物實體結構框架部分的示意圖（建筑結構北立面圖）；?

圖2是圖1的左視圖（建筑結構東立面圖）；

圖3是圖1的①-①線剖視圖（建筑結構的①軸立面圖）；

圖4是圖1的②-②線剖視圖（建筑結構的②軸立面圖）；

圖5是圖1的③-③線剖視圖（建筑結構的③軸立面圖）；

圖6是圖1的④-④線剖視圖（建筑結構的④軸立面圖）；

圖7是圖1的⑤-⑤線剖視圖（建筑結構的⑤軸立面圖）；

圖8是本發明中建筑物結構框架部分的立體示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。?

本發明通過在建筑物實體結構框架的不同部分設置演示燈、燈帶，由開關電路對其進行控制，實現演示燈、燈帶逐次明滅，從而直觀的展示建筑物的受力狀態、力的傳遞以及建筑物在荷載（自重及外力）影響下的受力情況與變形趨勢。?

為了滿足教學需要，本發明中，按照1:1比例建立一座全框架鋼筋骨架結構的建筑物模型，并嚴格按照建筑規范要求和G101圖集要求施工、安裝，展示建筑物內在結構特點；該建筑物模型內還可安裝消防系統、給排水系統、建筑電氣系統、應急照明系統、門禁系統、通風空調系統、智能建筑系統、監控系統等。?

如圖1至圖7可見，所述建筑物實體結構框架模擬一座二層小樓，其包括設置在地面上的基礎骨架1，具體包括獨立基礎、條形基礎、筏形基礎及樁基承臺，沿基礎骨架1的走向布置有多個基礎荷載演示燈10。?

如圖8可見，基礎骨架1之上設置有若干立柱骨架2，在立柱骨架2內自上而下設置的多組建筑內力荷載演示燈20，所述的立柱骨架2內還設置有立柱小偏心受壓演示燈帶21，必要的情況下，立柱小偏心受壓演示燈帶21可以設置多條，互相同心但弧度依次增大。?