一种装配式建筑综合实训模型的制作方法

本实用新型涉及装配式建筑教学实训技术领域，特别是涉及一种装配式建筑综合实训模型。

背景技术：

装配式建筑是我国建筑结构发展的重要方向之一，它生产效率高，节约能源，建筑工程质量有保证，施工现场环境污染少，有利于我国建筑工业化的发展。目前装配式建筑的造价较高，而其中的重要原因之一是装配式建筑工人和技术人员的数量远远不足。装配式建筑的工业化程度高，对建筑工人和专业技术人员的要求也较传统现浇结构提高。现有装配式建筑专业技术人员和建筑工人的数量不足，专业技术和施工操作不熟练，很大程度上制约了我国建筑工业化的发展进程，也影响了装配式建筑的工程质量。

目前，部分高校和中等职业学校已开设装配式建筑相关课程，一些企业也开始对工人进行装配式技术培训。这些教学和培训主要是通过理论讲解、图片观看、视频演示和现场参观等形式进行的，这是一种被动式的教学方式，学员缺少动手操作的实训环节。部分学校制作了装配式建筑教学展示模型，这些模型的比例小，不能反复拆装，仍然是以教学观看为主。一些企业开发了装配式建筑计算机仿真软件，通过虚拟仿真的方式进行实训操作训练，但学员的实体感不强，与真实的装配式建筑施工存在较大差距，教学效果得不到保证。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种装配式建筑综合实训模型。这种综合实训模型的比例为真实建筑的1/5～1/1之间，模型比例大，效果逼真，能够模拟装配式建筑的构件起吊、墙体安装、梁板安装、楼梯安装、支撑安装、节点连接等施工过程。模型能够反复拆装，多次循环使用，在实训教学中能够提高学生的学习兴趣，锻炼学生的动手能力和施工综合应用能力。实训过程中的构件和材料能反复利用，不产生垃圾。结构构件质量轻，搬运方便，能保证操作实训过程中的人员安全。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种装配式建筑综合实训模型，包括操作平台、外墙模型、内墙模型、梁模型、楼梯模型、楼板模型、节点单元、可调斜支撑以及独立支撑；所述的外墙模型、内墙模型、节点单元、楼梯模型以及独立支撑设置在所述的操作平台上端面；所述的梁模型以及楼板模型设置在所述的外墙模型和内墙模型上部，并且所述的楼板模型经所述的独立支撑固定；所述的可调斜支撑一端与所述的外墙模型或者内墙模型连接，另一端与所述的操作平台连接。

所述的操作平台包括基板、台阶、预留角柱插筋、预留翼柱插筋、预留外墙插筋以及预留内墙插筋；所述的基板为矩形体结构，所述的台阶设置于所述基板的前侧；若干所述的预留角柱插筋、预留翼柱插筋、预留外墙插筋以及预留内墙插筋设置在所述的基板上端面。

所述的外墙模型包括外页板、内页板以及泡沫板；所述的外页板和内页板为“回”字形结构；所述的内页板前面板设置有外墙支撑螺栓孔、模板螺栓孔以及外墙模拟注浆孔；所述的内页板左右端面自上而下分别均布有若干外墙水平连接钢筋；所述的内页板上端面左右分别设置有一组外墙预留插筋，并且设置有一对外墙吊环，底面左右各有一组安装定位孔；所述的内页板上端面中部均布有若干n形预留钢筋。所述的外页板在左、右、上三个方向伸出设置所述的内页板，并在伸出的宽度范围内粘贴所述的泡沫板。

所述的内墙模型为矩形体结构，所述的内墙模型在前侧面开设有四个内墙支撑螺栓孔，并且下部设置有若干内墙模拟注浆孔；所述的内墙模型左右端面自上而下分别均布有内墙水平连接钢筋；所述的内墙模型上端面均布有内墙预留插筋，并且设置有一对内墙吊环；所述的内墙模型下端面均布有安装定位孔。

所述的梁模型为矩形体结构，所述的梁模型两端面分别开设有一个矩形凹槽，并且在两端面分别设置有一对梁端插筋；所述的梁模型顶面沿轴线方向均布有若干n形箍筋，所述的梁模型顶面设置有一对梁体吊环。

所述的楼梯模型包括两块锯齿形侧板以及至少四块矩形踏步板，所述的矩形踏步板与所述的锯齿形侧板粘接成一体；第一块和最后一块所述的踏步板顶部各开设有一对安装孔，第二块和倒数第二块所述的踏步板上各开设有一对吊装孔。

所述楼板模型包括底板和若干四棱锥桁架钢筋；所述的底板为矩形结构，并且两端分别设置有水平插筋；若干所述的四棱锥桁架钢筋均布在所述的底板顶面上；所述的底板四边角设置有四个楼板吊环。

所述节点单元包括L形节点单元以及T形节点单元，所述的节点单元内部及上端面设置有若干竖向钢筋，所述的竖向钢筋端部设置有安全帽；所述的节点单元与所述的外墙模型以及内墙模型通过螺栓连接。

所述的可调斜支撑包括支撑杆、连接转轴和固定吊耳组成；所述的支撑杆两端分别通过螺栓与所述的连接转轴连接，所述的连接转轴转动调节所述的支撑杆长度；所述的支撑杆为空心钢管或铝合金管。

所述的独立支撑包括立杆、三角支架以及调节旋钮；所述的调节旋钮可旋转调节所述的立杆长度。

上述的一种装配式建筑综合实训模型，其中，还包括柱模型；所述的柱模型为矩形体结构；所述的柱模型设置在所述的操作平台上端面，并且顶面与所述的梁模型连接；所述的柱模型上端面开设有一对矩形键槽，所述的柱模型上端面中心设置有一个柱体吊环，所述的柱模型上端面设置有若干柱顶纵筋；所述的柱模型侧面中上部分别开设有一个斜撑螺栓孔，并且所述的柱模型侧面下部开设有若干柱底模拟注浆孔。所述的柱模型下端面有若干安装定位孔。

上述的一种装配式建筑综合实训模型，其中，还包括起吊机；所述的起吊机设置在所述的操作平台外侧；所述的起吊机采用蓄电池供电，并且底部设置有四个万向轮。

上述的一种装配式建筑综合实训模型，其中，所述的预留角柱插筋、预留翼柱插筋、预留外墙插筋、预留内墙插筋、外墙平连接钢筋、外墙预留插筋、外墙吊装环、n形预留钢筋、内墙水平连接钢筋、内墙预留插筋、内墙吊装环、梁端插筋、n形箍筋、梁体吊环、柱顶纵筋、柱体吊环、四棱锥桁架钢筋、水平插筋以及楼板吊环均由金属材料制成。

上述的一种装配式建筑综合实训模型，其中，所述的操作平台基板形状可以是矩形、凹形、凸形或以上形状的组合，所述的操作平台基板侧面设置有窗户模拟半地下室结构；所述的操作平台高度可根据实训模型的比例设置为200～ 450mm。

上述的一种装配式建筑综合实训模型，其中，所述的外墙模型由ABS塑料或实木制成，并且内部为中空结构；所述的外墙水平连接钢筋为u形；所述的每一组外墙预留插筋数量为4根或6根。

上述的一种装配式建筑综合实训模型，其中，所述的内墙模型由ABS塑料或实木制成，并且内部为中空结构；所述的内墙水平连接钢筋为u形；所述的内墙预留插筋为双排错位布置。

上述的一种装配式建筑综合实训模型，其中，所述的梁模型由ABS塑料或实木制成，并且内部为中空结构；所述的梁端插筋为螺纹钢筋。

上述的一种装配式建筑综合实训模型，其中，所述的柱模型的柱顶纵筋为螺纹钢筋，所述的柱底模拟注浆孔的数量为8对。

上述的一种装配式建筑综合实训模型，其中，所述节点单元竖向钢筋数量为8～12根，所述的安全帽为橡胶材质；所述节点单元由ABS或铝合金材料制成。

综上所述，本实用新型的有益效果在于：

一、改变传统装配式建筑模型只能看不能动手拼装的方式，可反复拆装以提高学生的学习兴趣，训练学生的动手能力，实现教、学、做一体化，提高教学效果。

二、按照国家现行规范设计构件形状和连接节点形式，能够模拟真实装配式建筑的构件起吊、构件安装、支撑安装、模板安装、钢筋绑扎等施工过程，实训综合性强，模拟效果逼真。

三、实训过程中的全部构件和材料能反复循环利用，不产生垃圾，大大降低教学成本。

四、主要构件模型采用中空结构，单个构件质量轻，能够制作出大比例模型，能保证实训教学的操作空间。

五、由于单个构件的重量轻，学员能够轻松搬动，方便拆装，并能保证实训过程中人员的安全。

六、竖向钢筋端头的安全帽能保护操作人员不被钢筋扎伤。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

附图说明

图1为本实用新型装配式建筑综合实训模型的结构示意图；

图2为本实用新型装配式建筑综合实训模型的操作平台示意图；

图3为本实用新型装配式建筑综合实训模型的外墙模型示意图；

图4为本实用新型装配式建筑综合实训模型的内墙模型示意图；

图5为本实用新型装配式建筑综合实训模型的梁模型示意图；

图6为本实用新型装配式建筑综合实训模型的柱模型示意图；

图7为本实用新型装配式建筑综合实训模型的楼梯模型示意图；

图8为本实用新型装配式建筑综合实训模型的楼板模型示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明：

请参见附图1至附图8所述，一种装配式建筑综合实训模型，包括操作平台1、外墙模型2、内墙模型3、梁模型4、楼梯模型6、楼板模型7、节点单元 8、可调斜支撑9、独立支撑10以及起吊机11；所述的外墙模型2、内墙模型3、节点单元8、楼梯模型6以及独立支撑10设置在所述的操作平台1上端面；所述的梁模型4以及楼板模型7设置在所述的外墙模型2和内墙模型3上部，并且所述的楼板模型6经所述的独立支撑10固定；所述的可调斜支撑9一端与所述的外墙模型2或者内墙模型3连接，另一端与所述的操作平台1连接。

所述的操作平台1包括基板101、台阶102、预留角柱插筋103、预留翼柱插筋104、预留外墙插筋105以及预留内墙插筋106；所述的基板101为矩形体结构，所述的台阶102设置于所述基板101的前侧；若干所述的预留角柱插筋 103、预留翼柱插筋104、预留外墙插筋105以及预留内墙插筋106设置在所述的基板101上端面。

所述的外墙模型2包括外页板201、内页板202以及泡沫板203；所述的外页板201和内页板202为“回”字形结构；所述的内页板202前面板设置有外墙支撑螺栓孔204、模板螺栓孔205以及外墙模拟注浆孔206；所述的内页板202 左右端面自上而下分别均布有若干外墙水平连接钢筋207；所述的内页板202上端面左右分别设置有一组外墙预留插筋208，并且设置有一对外墙吊装环209，底面左右各有一组安装定位孔；所述的内页板202上端面中部均布有若干n形预留钢筋210。所述的外页板201在左、右、上三个方向伸出设置所述的内页板 202，并在伸出的宽度范围内粘贴所述的泡沫板203。

所述的内墙模型3为矩形体结构，所述的内墙模型3在前侧面开设有四个内墙支撑螺栓孔301，并且下部设置有若干内墙模拟注浆孔302；所述的内墙模型3左右端面自上而下分别均布有内墙水平连接钢筋303；所述的内墙模型3上端面均布有内墙预留插筋304，下端面有安装定位孔，并且上端面设置有一对内墙吊装环305。

所述的柱模型5为矩形体结构，所述的柱模型5上端面开设有一对矩形键槽501，所述的柱模型5上端面中心设置有一个柱体吊环502，所述的柱模型5 上端面设置有若干柱顶纵筋503；所述的柱模型5侧面中上部分别开设有一个斜撑螺栓孔504，并且所述的柱模型5侧面下部开设有若干柱底模拟注浆孔505。

所述的楼梯模型6包括两块锯齿形侧板601以及至少四块矩形踏步板602，所述的矩形踏步板602与所述的锯齿形侧板601粘接成一体；第一块和最后一块所述的踏步板602顶部各开设有一对安装孔603，第二块和倒数第二块所述的踏步板602上各开设有一对吊装孔604。

所述楼板模型7包括底板701和若干四棱锥桁架钢筋702；所述的底板701 为矩形结构，并且两端分别设置有水平插筋703；若干所述的四棱锥桁架钢筋 702均布在所述的底板701顶面上；所述的底板701四边角设置有四个楼板吊环704。

所述节点单元8包括L形节点单元801以及T形节点单元802，所述的节点单元8内部及上端面设置有若干竖向钢筋803，所述的竖向钢筋803端部设置有安全帽804；所述的节点单元8与所述的外墙模型2以及内墙模型3通过螺栓连接。

所述的可调斜支撑9包括支撑杆901、连接转轴902和固定吊耳903组成；所述的支撑杆901两端分别通过螺栓与所述的连接转轴902连接，所述的连接转轴902转动调节所述的支撑杆901长度；所述的支撑杆901为空心钢管或铝合金管。

所述的独立支撑10包括立杆1001、三角支架1002以及调节旋钮1003；所述的调节旋钮1003旋转调节所述的立杆1001长度。

还包括柱模型4；所述的柱模型4设置在所述的操作平台1上端面，并且顶面与所述的梁模型连接；所述的梁模型4为矩形体结构，所述的梁模型4两端面分别开设有一个矩形凹槽401，并且在两端面分别设置有一对梁端插筋402；所述的梁模型4顶面沿轴线方向均布有若干n形箍筋403，所述的梁模型4顶面设置有一对梁体吊环404。

还包括起吊机11；所述的起吊机11设置在所述的操作平台1外侧；所述的起吊机11采用蓄电池供电，并且底部设置有四个万向轮。

优选地，所述的预留角柱插筋103、预留翼柱插筋104、预留外墙插筋105、预留内墙插筋106、外墙水平连接钢筋207、外墙预留插筋208、外墙吊装环209、外墙n形预留钢筋210、内墙水平连接钢筋303、内墙预留插筋304、内墙吊装环305、梁端插筋402、n形箍筋403、梁体吊环404、柱顶纵筋503、柱体吊环 502、四棱锥桁架钢筋702、水平插筋703以及楼板吊环704由金属材料制成。

优选地，所述的操作平台基板101形状可以是矩形、凹形、凸形或以上形状的组合，所述的操作平台基板101侧面设置有窗户模拟半地下室结构；所述的操作平台1高度可根据实训模型的比例设置为200～450mm。

优选地，所述的外墙模型2由ABS塑料或实木制成，并且内部为中空结构；所述的外墙水平连接钢筋207为u形；所述的每一组外墙预留插筋208数量为4 根或6根。

优选地，所述的内墙模型3由ABS塑料或实木制成，并且内部为中空结构；所述的内墙水平连接钢筋303为u形；所述的内墙预留插筋304为双排错位布置。

优选地，所述的梁模型4由ABS塑料或实木制成，并且内部为中空结构；所述的梁端插筋402为螺纹钢筋。

优选地，所述的柱模型5的柱顶纵筋503为螺纹钢筋，所述的柱底模拟注浆孔505的数量为8对。

优选地，所述节点单元竖向钢筋804数量为8～12根，所述的安全帽804 为橡胶材质；所述节点单元8由ABS或铝合金材料制成。本实用新型的一种装配式建筑综合实训模型的工作过程通过实施例一和实施例二进行说明。

实施例一，安装施工实训工作过程。步骤如下：

第一步：使用所述的起吊机11吊装所述的外墙模型2以及内墙模型3到图纸对应位置上方，扶正所述的外墙模型2以及内墙模型3位置使其安装在所述的操作平台1上，操作所述的起吊机11使所述的外墙模型2以及内墙模型3缓缓下降，并且使用所述的可调斜支撑9进行临时固定。

第二步：使用起吊机11吊装所述的柱模型5到图纸对应位置上方，扶正所述的柱模型5位置使其安装在所述的操作平台1上，操作所述的起吊机11使所述的柱模型5缓缓下降，并且使用所述的可调斜支撑9进行临时固定。

第三步：将所述的独立支撑10安放在所述的操作平台1上的梁中线对应位置，调节所述的独立支撑10高度与所述的梁模型4底标高齐平，使用起吊机11 吊装所述的梁模型4到图纸对应位置上方，扶正所述的梁模型4使其缓缓降落到所述的独立支撑10上。

第四步：将所述的独立支撑10安放在所述的操作平台1上的所述的楼板模型7的对应位置，调节所述的独立支撑10高度使其与所述的楼板模型7板底标高齐平，使用所述的起吊机11吊装所述的楼板模7型到图纸对应位置上方，扶正所述的楼板模型7后使其缓缓降落到所述的独立支撑10上。

第五步：使用所述的起吊机11吊装所述的楼梯模型6到图纸对应位置上方，扶正所述的楼梯模型6位置使其安装在所述的操作平台1上。

第六步：将所述的节点单元8与所述的所述的外墙模型2以及内墙模型3 连接在一起。

第八步：混凝土浇筑模拟。为实现模型的教学效果，并保证模型的重复使用，采用砂石模拟混凝土浇筑过程。在节点单元8的空腔内灌入砂石，观察是否漏沙来检验墙体吊装和模板安装的精密程度。

实施例二，模型拆分工作过程。步骤如下：

第一步：松开对拉螺栓并将模板上提50mm～100mm，使砂石从节点单元8 底部自由流出，清理砂石后拆除节点单元8。

第二步：使用所述的起吊机11吊起所述的楼板模型7，旋转所述的起吊机 11将所述的楼板模型7码放在构件存放区，拆除所述的独立支撑10。

第三步：使用所述的起吊机11吊起所述的楼梯模型6，旋转所述的起吊机 11将所述的楼梯模型6码放在构件存放区。

第四步：使用所述的起吊机11吊起所述的梁模型4，旋转所述的起吊机11 将所述的梁模型4安放在构件存放区。

第五步：拆除所述的可调斜支撑9，使用所述的起吊机11吊起所述的柱模型5，旋转所述的起吊机11将所述的柱模型5安放在构件存放区。

第六步：拆除所述的可调斜支撑9，使用所述的起吊机吊起所述的外墙模型 2以及内墙模型3，旋转所述的起吊机11将所述的外墙模型2以及内墙模型3 安放在构件存放区。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。