《BIM 技术应用》教案 第3 章 四梁八柱搭结构-结构模型搭建

33第3章四梁八柱搭结构——结构模型搭建3.1建基固本—基础的创建教学设计背景章节3.1建基固本——基础的创建所属课程BIM技术应用所属专业工程造价、土木工程适用对象本科二年级学情分析在此课堂前已经进行了Revit软件概述、Revit基本操作、标高与轴网创建内容的学习，学生已经熟悉了Revit软件的基本操作以及标高与轴网的创建流程，对本章进行结构模型的创建有一定帮助。但是从学生预习效果看存在较多疑问，对工程实际问题分析能力不够，往往无从下手。本节教学目标知识目标：了解基础的作用及分类；掌握基础的绘制与编辑方法；熟悉BIM技术参数化建模的思路。能力目标：熟悉基础的分类及其特点；能够使用“族”命令创建独立基础；能够熟练使用Revit软件“基础”命令创建常规基础类型构件。素质目标：培养学生自主思考和解决问题的科学思维；树立学生不畏困难、敢于尝试的勇气；塑造思路清晰、合理严谨、方法正确的的科学能力。教学思路基础是房屋建筑重要的组成部分，它承受建筑物上部结构传来的全部荷载，并将这些荷载连同自身重量一起传到地基，基础模型创建是建筑信息模型的不可或缺的重要组成部分。本次教学设计以学生为中心，以项目为载体，将课程知识与工程实际相结合，使学生掌握对工程问题的分析建模技巧，教学案例从简单到复杂，依次加深难度和复杂度，使学生逐步掌握解决复杂工程问题能力。教学设计上采用线上加线下的混合式教学，以项目化教学、任务驱动法、教学做一体化等教学方法授课，让学生轻松掌握独立基础的创建以及其他类型基础的创建步骤。课程资源学习通在线资源、教材、教学视频、PPT、讲义等。教学内容1.基础的定义与分类2.独立基础的创建与应用3.其他类型基础的创建与应用教学重、难点教学重点：基础的定义与创建教学难点：面向工程实际的基础创建与应用教学方法与工具教学方法：项目教学法、任务驱动式、教学做一体化教学工具：多媒体教室、Revit建模环境教学安排线上教学：学习线上视频资源、阅读材料等，按照要求进行课程内容预习、讨论和测试。线下教学：课中在智慧教室根据课前线上学习情况引导学生正确分析问题，解决学生疑难问题。线上作业：根据课堂学习，通过超星泛雅平台下发作业题，要求完成并提交。教学评价1.学习通平台线上学习情况。2.课堂表现：师生互动、生生互动、团队协作、问题解答等情况。3.作业完成情况。预习任务与课后作业预习任务：完成学习通平台基础的定义与创建视频学习，完成讨论和预习测试题课后作业：超星泛雅平台作业教学特色创新教学理念：（1）坚持以学生为中心、以项目为载体，培养学生解决实际工程项目中不同类型结构形式柱、粱模型创建的能力。（2）在本节课程的授课过程中，无声融入思政元素的内容，培养学生的工匠精神、科学思维和爱国主义精神。更新教学方法：采用线上和线下混合式教学方法，集合项目化、任务驱动和教学做一体化多种方法，保证线上学习效果和线下课堂质量。优化教学内容：讲解坡形独立基础、阶形独立基础、条形基础、垫层等模型的创建，以丰富的知识内容为综合实践类课程实现提供基础支撑。教学过程教学环节教学内容时间分配一、线上教学知识总结1.回顾上节内容2.认识房屋建筑基础3.总结学习通平台学习情况，提醒学生注意内容。设计目的：利用回顾巩固已学内容，通过知识导入，使学生认识基础，引出本节课的教学内容。教学方法：提问法、启发式教学资源：PPT演示说明：线上部分放到课前完成，含线上学习时长。6分钟二、引出概念（一）基础结构及演变过程木柱--仰韶文化时期建筑柱础--陕西咸阳宫遗址台基--宋代以后至今--多种多样大约在公元前5000年至公元前的仰韶文化时期，人类使用木柱埋于土中，以保证房屋稳定。秦代宫殿陕西咸阳宫遗址将木柱嵌入柱础石中，是技术上的重大突破，也防止了木柱的腐朽。在宋代以后形成比较规范化的台基，台基即相当于现代房屋的基础，将上部结构荷载传递至地基持力层。至今，基础形式有独立基础、条形基础、十字交叉基础、筏板基础、箱形基础等多种形式。（二）什么是基础？什么是地基？两者的区别是什么？基础：传递上部结构荷载至地基的实体结构，位于建筑物的最下部位、埋入地下、直接作用于土层上的承重构件；地基：承受建筑物荷载的土体或岩体，位于基础下面，来支承建筑物的总荷载。（三）基础的分类独立基础——使用范围：框架结构柱基、烟囱、水塔基础等，有时墙下也采用独立基础，如在膨胀土地基上的墙基础。条形基础——常用于砖混结构的墙基、挡土墙基础。十字交叉基础——遇上部荷载较大，采用条形基础不能满足地基承载力要求时，可采用十字交叉基础。筏板基础——也称片筏基础，若上部荷载大，地基软弱或地下防渗需要时可采用筏板基础。箱形基础——高层建筑荷载大，高度大，按照地基稳定性的要求，基础埋置大，常采用箱形基础。桩基础——荷载大，地基土质差或软硬不均地基或土性特殊，不能满足上部结构对变形的要求时使用。（四）总结与引申基础作为建筑物的承重结构，对于维持建筑物稳定和安全具有重要意义。基础类型多样，受力各有不同，适用范围也不同。借助于Revit软件三维参数化建模对于基础的科学设计与施工具有重要作用。8分钟三、案例讲解（一）建模思路讲解查阅幼儿园项目基础的类型、尺寸、定位、属性等信息，结合具体基础类型进行基础模型创建。（二）图纸识读在本课程的教学过程中采用幼儿园工程案例贯穿整个课程学习过程，首先进行幼儿园图纸基础构件的识图，基础平面布置图如下所示。本工程基础形式有独立基础和条形基础，其中独立基础包括坡形独立基础和阶形独立基础。坡形独立基础共14种分别为DJp-1、DJp-1a、DJp-2、DJp-3、DJp-4、DJp-5、DJp-6、DJp-7、DJp-8、DJp-11、DJp-12、DJp-13、DJp-14、DJp-15，阶形独立基础共有2种分别为DJj-9、DJj-10，晨检室下方有条形基础TJBJ-1(1)，混凝土强度等级均为C30，基础底标高均为-1.500m。（三）独立基础的创建（1）坡形独立基础的创建DJp-2、DJp-3、DJp-4、DJp-5、DJp-7、DJp-13、DJp-14使用Revit默认族库中的坡形独立基础族文件创建。DJp-1、DJp-1a、DJp-6、DJp-8、DJp-11、DJp-12、DJp-15，使用“新建族”的方式进行创建。1）载入坡形独立基础族2）基于独立基础-坡形截面的系统族新建坡形独立基础以DJp-2为例：①点击“属性”面板“编辑类型”按钮②编辑“类型属性”对话框③设置“材质浏览器”对话框参照同样方式创建DJp-3、DJp-4、DJp-5、DJp-7、DJp-13、DJp-14，“类型属性”对话框中尺寸标注“h2”、“h1”、“d2”、“d1”、“宽度”、“长度”、“Hc”、“Bc”数值分别输入如下：DJp-3：300、300、50、50、3900、3900、600、600；DJp-4：250、250、50、50、3300、3300、500、500；DJp-5：250、300、50、50、3600、3600、600、600；DJp-7：200、300、50、50、3000、3000、500、500；DJp-13：200、250、50、50、2500、2500、400、400；DJp-14：200、300、50、50、2700、2700、500、400。3）采用新建族方式创建坡形独立基础①打开“公制结构基础”样板文件②绘制坡形独立基础的相关立面尺寸以DJp-1为例，其参照平面与立面形状如下所示：创建完成的DJp-1族如下所示：4）坡形独立基础的绘制将“基础平面图”导入Revit软件辅助模型绘制。以DJp-1为例，选择“独立”工具，在“属性”面板选择DJp-1类型，设置“属性”面板“标高”为“基础底”，“自标高的高度偏移”为“0”。此时，将DJp-1放在EQ\o\ac(○,)轴与Ⓕ轴交点附近，并通过“对齐”工具，将绘制的DJp-1模型与基础平面图中DJp-1的位置对齐，绘制完成如下所示。参考以上操作方法，进行其他坡形独立基础创建（2）阶形独立基础的创建1）以“独立基础-三阶”族文件为基础创建“独立基础-一阶”族①打开“独立基础-三阶.rfa”。②对三阶独立基础进行改造，修改为可参变的一阶独立基础。选中独立基础顶部、中间构件，按Delete键删除，保留为一阶独立基础样式。双击进入“参照标高”楼层平面视图，点击X2=300、Xdz=450、Y2=300、Ydz=600等线性尺寸标注与参照平面，按Delete键删除，简化后的参照标高视图如下所示。进入“前”立面视图，逐一将原h1=400、h2=300、h3=300线性尺寸标注删除，并单击“注释”选项卡“尺寸标注”面板“对齐”工具，标注独立基础一阶尺寸，注意选择绿色虚线，标注间距，简化后的立面视图如下所示。单击长度为1000的线性尺寸标注，选择“修改|尺寸标注”上下文选项卡“标签尺寸标注”面板“创建参数”工具，命名参数“名称”为“高度h1”，其他保持默认不变，点击“确定”按钮。单击“修改”选项卡“属性”面板“族类型”工具，选择除“宽度”、“长度”、“高度h1”、“基础厚度”之外的其他尺寸标注，使用“删除参数”按钮逐一删除。将编辑完成的“独立基础-一阶”族载入至幼儿园项目中。2）采用新建族的方式创建一阶独立基础DJj-9①选择“公制结构基础”族样板。②利用“参照平面”工具定位独立基础位置，选择“拉伸”工具，采用“直线”方式绘制DJj-9轮廓，如下所示。

③在“属性”面板设置“拉伸终点”为“500”，“材质”为“混凝土”，完成DJj-9创建，载入至幼儿园项目。3）在项目中对“独立基础-一阶”进行构件定义以DJj-10为例，进入“基础底”楼层平面视图，以载入的“独立基础-一阶”族文件为基础，点击“属性”面板“编辑类型”按钮，复制类型，并命名为“DJj-10”，在“长度”、“宽度”、“基础厚度”、“高度h1”位置输入“2400”、“2400”、“450”、“450”，如下所示，并设置“结构材质”为“混凝土-现场浇筑混凝土-C30”。4）阶形独立基础的绘制以DJj-10为例，进入“基础底”楼层平面视图，选择DJj-10类型，在“属性”面板设置“标高”为“基础底”，“自标高的高度偏移”为“450”，并放置相应位置。其他独立基础参照进行绘制。（四）条形基础的创建条形基础TJBJ-1采用“新建族”方式创建。1）条形基础TJBJ-1族文件的创建选择“公制结构基础”样板文件，采用“拉伸”工具创建TJBJ-1，TJBJ-1平面形状轮廓绘制完成如下所示。2）条形基础TJBJ-1的绘制选择TJBJ-1类型，设置“属性”面板“标高”为“基础底”，“自标高的高度偏移”为“0”，放置相应位置并调整，绘制完成如下所示。（五）基础垫层的创建混凝土基础底板下设100mm厚C15素混凝土垫层，每边宽出基础边100mm。使用“结构基础：楼板”工具创建基础垫层构件。1）以“结构基础：楼板”为基础创建基础垫层构件单击“结构”选项卡“基础”面板“板”下拉的“结构基础：楼板”工具，点击“属性”面板“编辑类型”按钮，创建基础垫层类型，并编辑结构组成，如下所示。2）基础垫层的创建单击“结构”选项卡“基础”面板“板”工具下拉“结构基础：楼板”工具，在“属性”面板选择基础垫层类型，设置“属性”面板“标高”为“基础底”，“自标高的高度偏移量”为“0”。以“矩形”方式绘制，在选项栏“偏移量”设置“100”，如下所示。弹出提示“项目中未载入跨方向符号族。是否现在载入？”，点击“否”，关闭即可。当绘制基础垫层在“基础底”楼层平面视图不显示时，需修改视图范围。垫层绘制完成后如下所示。25分钟四、学生实操（1）学生实操结合本节课程内容，安排学生进行基础模型创建课堂实操训练，在课堂教学过程中边教、边学、边做，实现教学做一体化。学生展示选取学生代表进行幼儿园独立基础模型创建的实操演练与成果展示。教师点评针对全体同学课堂实操情况与个别学生展示情况，进行教学点评，进行易错点、混淆点、关键点等内容总结与对比。30分钟五、知识拓展独立杯型基础的创建某单层工业厂房的杯型独立基础的俯视图和平面图如图所示，基础底标高为-2.1m，设置该模型材质为C25混凝土，根据右图给定的投影尺寸，创建杯形基础模型。（1）建模思路标高与视图创建→内建体量→参照平面创建→模型→创建形状→连接→族类型参数设置→材质和装饰。操作演示（3）模型创建完成效果10分钟六、课后作业学生完成线上作业设计目的：通过布置作业检测课堂学习情况，巩固提升综合能力。教学方法：线上线下混合式教学资源：PPT、教学视频、参考资料5分钟七、课堂小结对基础模型创建的思路和操作进行回顾和知识梳理。并且结合课后作业，要求学生对课上未作讲解的扩展性内容进行研究探索，做到举一反三触类旁通。6分钟3.2四梁八柱——柱、梁的创建教学设计背景章节3.2四梁八柱——柱、梁的创建所属课程BIM技术应用所属专业工程造价、土木工程适用对象本科二年级学情分析通过前面章节Revit基本操作、标高轴网创建与基础模型创建等内容的学习，学生已经熟悉Revit软件的基本操作界面，具备一定创建结构模型的技能，对本章节新建结构柱、结构梁有一定的帮助。学生预习效果较好，但是还存在较多疑问，对工程实际问题分析能力不够，实际动手能力还需要进一步的课堂实操演练。本节教学目标知识目标：学习使用“柱”、“梁”命令创建结构柱、梁；学习使用“过滤器”、“复制到剪贴板”、“粘贴”、“与选定的标高对齐”、“对齐”等命令；学会采用新建族的方法创建异形柱。能力目标：具备利用Revit软件进行柱、梁模型创建的能力，以及实际工程项目模型创建的能力。素质目标：培养学生自主思考和解决问题的科学思维；培养学生热爱中国传统文化、勇于探索实践的工匠精神和家国情怀。教学思路柱、粱是房屋建筑的两大主要受力构件，由梁和柱以刚接或者铰接相连接与板一起组成框架结构，共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。因此，柱、粱模型的创建是建筑信息模型中不可或缺的重要组成部分。本次教学设计以学生为中心，以项目为载体，将课程知识与工程实际相结合，使学生掌握对工程问题的分析建模技巧，教学案例从简单到复杂，依次加深难度和复杂度，使学生逐步掌握解决复杂工程问题能力。教学设计上采用线上加线下的混合式教学，以项目化教学、任务驱动法、教学做一体化等翻转课堂的教学方法授课，让学生轻松掌握框架梁、框架柱的创建以及其他类型梁、柱的创建步骤。课程资源学习通在线资源、教材、教学视频、PPT、讲义等。教学内容1.认识框架结构中柱、梁2.结构柱、结构梁模型的创建与应用教学重、难点教学重点：柱、粱的定义与创建教学难点：面向实际案例项目的结构柱、结构梁的创建与应用教学方法与工具教学方法：项目教学法、任务驱动式、教学做一体化教学工具：智慧教室、Revit建模环境教学安排线上教学：学习线上视频资源、阅读材料等，按照要求进行课程内容预习、讨论和测试；线下教学：课中在智慧教室根据课前线上学习情况引导学生正确分析问题，解决学生疑难问题；线上作业：根据课堂学习，通过超星泛雅平台下发作业题，要求完成并提交。教学评价1.学习通平台线上学习情况。2.课堂表现：师生互动、生生互动、团队协作、问题解答等情况。3.作业完成情况。预习任务与课后作业预习任务：完成学习通平台柱梁的定义与创建视频学习，完成讨论和预习测试题课后作业：超星泛雅平台作业教学特色创新教学理念：（1）坚持以学生为中心、以项目为载体，培养学生解决实际工程项目中不同类型结构形式柱、粱模型创建的能力。（2）在本节课程的授课过程中，无声融入思政元素的内容，培养学生的工匠精神、科学思维和爱国主义精神。更新教学方法：采用线上和线下混合式教学方法，集合项目化、任务驱动和教学做一体化多种方法，保证线上学习效果和线下课堂质量。优化教学内容：首先讲梁板柱受力传播途径，接着讲解结构柱、结构粱的定义与构件布置，着重培养建筑结构柱、结构粱信息模型创建技能，为综合实践类课程实现提供基础支撑。教学过程教学环节教学内容时间分配一、线上教学知识总结1.回顾上节内容2.认识柱与梁3.总结学习通平台学习情况，提醒学生注意内容。设计目的：利用回顾巩固已学内容，通过知识导入，使学生认识柱与梁，引出本节课的教学内容。教学方法：线上自学、在线讨论教学资源：PPT、视频、阅读材料说明：线上部分放到课前完成，含线上学习时长。6分钟二、引出概念（一）柱的定义框架柱是结构中主要的竖向受力构件，用于承受梁和板传递的竖向荷载，并将荷载传给基础。梁的作用除了用来支撑板并承受板传来的各种竖向荷载和自重，还和框架柱刚接形成梁柱抗侧力体系，共同抵抗风荷载和地震作用等水平方向的力。框架结构中的柱与梁如下所示。（二）总结与引申柱、粱作为建筑物的两大主要受力构件，对于维持建筑物稳定和安全具有重要意义。结构柱模型在Revit软件平台中是一个具有数据交换功能的分析模型。借助于Revit软件三维参数化建模对于柱、粱的科学设计与施工具有重要作用。8分钟三、案例讲解（一）建模思路讲解矩形柱、圆形柱采用“结构”选项卡“结构”面板“柱”工具进行创建，异形柱采用“新建族”方式进行创建。梁模型采用“结构梁”族文件进行梁构件建立。（二）图纸识读在本课程的教学过程中采用幼儿园工程案例贯穿整个课程学习过程，首先进行幼儿园图纸柱、梁构件的识图，视读柱与梁相关图纸。通过查看幼儿园图纸可知：本工程框架柱（KZ1~KZ13）截面形状有矩形、圆形和异形。本工程梁主要包括楼层框架梁（KL1~KL22）、屋面框架梁（WKL1~WKL18）、非框架梁（L1~L11）、梯梁（TL1~TL4）。根据结构设计说明中混凝土强度等级说明可知本工程柱、梁的混凝土强度等级均为C30。（三）框架柱的创建Revit软件中柱的分类：建筑柱主要起到装饰和维护作用。结构柱则主要用于支撑和承载重量。（1）载入“结构柱”族文件（2）利用“结构柱”族文件建立柱构件类型以KZ1为例，点击“属性”面板“编辑类型”按钮，创建结构柱类型，命名为“KZ1-400×500”。根据“基础顶~7.100墙柱平法施工图”中柱表信息，修改柱尺寸、材质，如下所示。其他矩形柱类型创建方法一致，圆形柱需修改半径尺寸。（3）采用新建族的方式创建异形柱本项目KZ7、KZ13为异形柱，采用“新建族”方式创建。以KZ7为例进行讲解：1）选择“公制结构柱.rfa”族样板2）参照平面及平面形状绘制结合“柱配筋表”中KZ7的尺寸信息进行参照平面绘制，采用“拉伸”工具，以“直线”方式绘制KZ7平面形状，绘制完成如下所示。3）柱的拉伸双击进入“前”立面视图，通过柱顶“拉伸：造型操纵柄”的“▲”，拉伸至“高于参照标高”位置，实现柱顶与层顶对齐、柱底与层底对齐，并锁定，完成如下所示。4）设置材质在“属性”面板修改“材质”，新建材质为“混凝土”，并在“资源浏览器”选择“C30”，如下所示。将创建完成的KZ7族载入到幼儿园项目中。（4）基础顶-首层框架柱的创建1）导入图纸将“基础顶~7.1m墙柱平法施工图”导入至项目，并设置图纸导入单位为“毫米”，定位为“自动—原点到原点”，移动图纸轴网与模型轴网对齐，然后锁定图纸。2）放置框架柱以KZ1为例，单击“柱”工具，点击“属性”面板“KZ1-400×500”类型，单击“放置”面板“垂直柱”，选项栏选择“高度”，到达标高选择“首层”。放置KZ1，并调整至与图纸位置一致。此处弹出“警告”窗口，提示“附着的结构基础被移动到柱的底部”。切换至三维视图，发现原本的100厚C15素混凝土垫层向上移动至DJp-14构件的上方，如下所示。“警告”窗口基础位置移动选择KZ1，在“属性”面板设置“底部标高”为“基础底”，“底部偏移”为“500”（KZ1底部标高由基础底偏移至基础顶，位置偏移量与基础阶高有关，KZ1底部为独立基础DJp-14，两阶高度分别为h1=300，h2=200，故一共偏移500，需向上偏移，数值为正），“顶部标高”为“首层”，“顶部偏移”为“-100”，如下所示。点击“修改”选项卡“移动”工具，基于导入的CAD图纸，在“基础底”平面视图将绘制的KZ1移动至正确位置，如下所示。其他框架柱绘制方法一致，绘制完成如下所示。（5）其他层框架柱的创建以首层框架柱创建为例，框选创建的基础顶-首层框架柱模型，采用“过滤器”工具，筛选“结构柱”类别，采用“复制到剪贴板”、“与选定的标高对齐”工具，创建二层结构柱，并修改“属性”面板“底部标高”为“首层”、“底部偏移”为“-100”、“顶部标高”为“二层”、“顶部偏移”为“-100”，完成首层结构柱绘制。其他楼层结构柱创建方法一致，创建完成如下所示。（四）梁的创建（1）利用“结构梁”族文件建立梁构件类型单击“结构”选项卡“结构”面板“梁”工具，点击“属性”面板“编辑类型”按钮，在“类型属性”窗口“族（F）”选择“混凝土-矩形梁”，此时“类型（T）”显示为“200×400mm”，点击“复制”按钮，输入“KL1-250×500”，并修改尺寸，如下所示。修改“属性”面板“结构材质”为“混凝土-现场浇筑混凝土-C30”。根据同样方法建立其他结构梁构件类型。（2）结构梁的创建结构梁创建时，可导入梁平法施工图进行辅助定位。以首层KL1为例，单击“梁”工具，在“属性”面板选择“KL1-250×500”类型，以“直线”方式绘制，并设置选项栏“放置平面”为“标高：首层”，如下所示。鼠标移动到EQ\o\ac(○,)轴与Ⓑ轴交点向上900mm位置处，左键点击作为结构梁的起点，沿着导入CAD图纸所示KL1的方向，向上移动鼠标，绘制至结构梁的终点。设置KL1偏移量，点击“属性”面板，KL1“起点标高偏移”为“-30”，“终点标高偏移”为“-30”，如下所示。将KL1构件右边线与CAD图纸KL1的右边线对齐，使绘制的KL1位置准确，如下所示。其他梁按照同样思路进行创建。对于本工程八角多功能厅斜梁构件的创建，以屋面框架梁WKL2为例，通过查看“三层（7.100）梁平法施工图”可知，WKL2的尺寸为250×600，混凝土强度等级为C30，低端梁顶标高为7.380m，高端梁顶标高为10.700m。选择“梁”工具，点击“属性”面板已定义完成的“WKL2-250×600”，单击“绘制”面板“直线”工具，选项栏“放置平面”选择“标高：三层”。移动至EQ\o\ac(○,)轴与EQ\o\ac(○,)轴交点竖直向下5555mm位置处，点击作为结构梁WKL2的起点，沿着导入的“三层（7.100）梁平法施工图”CAD图纸所示WKL2的方向，移动鼠标至全部WKL2的中心交点，作为结构梁绘制的终点，绘制的WKL2如下所示。可以看出此时绘制的WKL2起点与KZ7在视图区域显示未连接，选中绘制的WKL2，将鼠标左键移动至WKL2的起点，点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“不允许连接”，调整后WKL2与KZ7显示已连接。选中WKL2，点击“属性”面板，设置“参照标高”为“三层”、“起点标高偏移”为“180”、终点标高偏移”为“3500”。参照同样的方法，完成八角多功能厅其他WKL2的绘制，八角多功能厅屋面框架梁绘制完成如下所示。最终创建完成的幼儿园结构梁模型如下所示。25分钟四、学生实操（1）学生实操结合本节课程内容，安排学生进行结构柱、结构粱建模课堂实操训练，在课堂教学过程中边教、边学、边做，实现教学做一体化。学生展示选取学生代表进行幼儿园柱、粱模型创建的实操演练与成果展示。教师点评针对全体同学课堂实操情况与个别学生展示情况，进行教学点评，进行易错点、混淆点、关键点等内容总结与对比。30分钟五、知识拓展牛腿柱的创建图为某牛腿柱。请按图示尺寸要求建立该牛腿柱的体量模型。最终结果以“学号+姓名+牛腿柱”为文件名称保存在考生文件夹中。（第四期全国BIM技能等级一级考试第3题）（1）建模思路新建→新建概念体量→楼层平面→绘制参照线、参照平面→绘制俯视图右侧部分截面形状→创建实心形状→调整柱高度为3000→前视图绘制左侧牛腿部分→创建实心形状→两部分连接起来。操作演示10分钟六、课后作业学生完成线上作业设计目的：通过布置作业检测课堂学习情况，巩固提升综合能力。教学方法：线上线下混合式教学资源：PPT、教学视频、参考资料等5分钟七、课堂小结对柱、粱创建的思路和操作进行回顾和知识梳理。并且结合课后作业，要求学生对课上未作讲解的扩展性内容进行研究探索，做到举一反三触类旁通。6分钟第3章四梁八柱搭结构——结构模型搭建3.3铜墙铁壁——剪力墙的创建教学设计背景章节3.3铜墙铁壁——剪力墙的创建所属课程BIM技术应用所属专业工程造价、土木工程适用对象本科二年级学情分析在本次课内容学习前，学生已经掌握了基础、柱、梁等结构模型的创建思路与流程，对本节课剪力墙的创建有一定帮助。但是从学生预习效果看存在较多疑问，对工程实际问题分析能力不够，往往无从下手。本节教学目标知识目标：了解剪力墙的作用及分类；掌握剪力墙的绘制与编辑方法；熟悉BIM技术参数化建模的思路。能力目标：能正确使用“墙：结构”与“结构框架：梁”工具完成剪力墙与连梁模型创建。素质目标：培养学生自主思考和解决问题的科学思维；树立学生不畏困难、敢于尝试的勇气；塑造思路清晰、合理严谨、方法正确的的科学能力。教学思路剪力墙又称抗震墙、结构墙，是房屋或其他构筑物中承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体。剪力墙模型创建是建筑信息模型的不可或缺的重要组成部分。本次教学设计以学生为中心，以项目为载体，将课程知识与工程实际相结合，使学生掌握对工程问题的分析建模技巧，教学案例从简单到复杂，依次加深难度和复杂度，使学生逐步掌握解决复杂工程问题能力。教学设计上采用线上加线下的混合式教学，以项目化教学、任务驱动法、教学做一体化等教学方法授课，让学生轻松掌握独立基础的创建以及其他类型基础的创建步骤。课程资源学习通在线资源、教材、教学视频、PPT、讲义等。教学内容1.剪力墙的定义与分类2.剪力墙的创建3.连梁的创建与应用教学重、难点教学重点：剪力墙的定义与创建教学难点：面向工程实际的剪力墙创建与应用教学方法与工具教学方法：项目教学法、任务驱动式、教学做一体化教学工具：多媒体教室、Revit建模环境教学安排线上教学：学习线上视频资源、阅读材料等，按照要求进行课程内容预习、讨论和测试。线下教学：课中在智慧教室根据课前线上学习情况引导学生正确分析问题，解决学生疑难问题。线上作业：根据课堂学习，通过超星泛雅平台下发作业题，要求完成并提交。教学评价1.学习通平台线上学习情况。2.课堂表现：师生互动、生生互动、团队协作、问题解答等情况。3.作业完成情况。预习任务与课后作业预习任务：完成学习通平台剪力墙的定义与创建视频学习，完成讨论和预习测试题课后作业：超星泛雅平台作业教学特色创新教学理念：（1）坚持以学生为中心、以项目为载体，培养学生解决实际工程项目中剪力墙模型创建的能力。（2）在本节课程的授课过程中，无声融入思政元素的内容，培养学生的工匠精神、科学思维和爱国主义精神。更新教学方法：采用线上和线下混合式教学方法，集合项目化、任务驱动和教学做一体化多种方法，保证线上学习效果和线下课堂质量。优化教学内容：讲解剪力墙墙肢、连梁等模型的创建，以丰富的知识内容为为综合实践类课程实现提供基础支撑。教学过程教学环节教学内容时间分配一、线上教学知识总结1.回顾上节内容2.认识房屋建筑剪力墙3.总结学习通平台学习情况，提醒学生注意内容。设计目的：利用回顾巩固已学内容，通过知识导入，使学生认识剪力墙，引出本节课的教学内容。教学方法：提问法、启发式教学资源：PPT演示说明：线上部分放到课前完成，含线上学习时长。6分钟二、引出概念（一）剪力墙的定义剪力墙又称抗震墙、结构墙，是房屋或其他构筑物中用来承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体。通常意义上的剪力墙是指钢筋混凝土墙体。（二）剪力墙的构成剪力墙从受力角度分为：一种墙身、两种墙柱、三种墙梁。一种墙身即有混凝土和钢筋网片组成的钢筋混凝土墙体。两种墙柱即暗柱和端柱，暗柱是完全嵌入剪力墙内部的竖向加强构件，与墙体同宽，外部无突出部分；端柱是是剪力墙结构中位于剪力墙两端或转角处的柱子，截面尺寸大于墙厚。三种墙梁是连梁、暗梁、边框梁。连梁通常位于剪力墙的洞口上方。暗梁和边框梁位于楼层和楼层的交界处。（三）剪力墙的分类平面剪力墙平面剪力墙用于钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁楼盖体系中，为增加结构的刚度、强度及抗倒塌能力，在某些部位可现浇或预制装配钢筋混凝土剪力墙。筒体剪力墙。筒体剪力墙用于高层建筑、高耸结构和悬吊结构中，由电梯间、楼梯间、设备及辅助用房的间隔墙围成，筒壁均为现浇钢筋混凝土墙体，其刚度和强度较平面剪力墙可承受较大的水平荷载。（四）总结与引申剪力墙作为建筑物的承重结构，在建筑受力体系中发挥重要作用。剪力墙有墙肢、暗柱与连梁，共同组成剪力墙整体。借助于Revit软件三维参数化建模对于剪力墙的科学设计与施工具有重要作用。8分钟三、案例讲解（一）建模思路讲解查阅幼儿园项目剪力墙的尺寸、定位、属性等信息，进行剪力墙墙肢与连梁模型创建。（二）图纸识读在本课程的教学过程中采用幼儿园工程案例贯穿整个课程学习过程，首先进行幼儿园图纸剪力墙构件的识图，基础平面布置图如下所示。本工程剪力墙厚度为200mm，形状有圆弧形、异形，且在独立墙肢之间布置有与剪力墙同宽的连梁，混凝土强度等级为C30。（三）剪力墙的创建（1）剪力墙柱与墙身的创建1）剪力墙构件定义由于构造边缘柱是剪力墙墙身钢筋加强的区域，本身不是独立的构件，因此把剪力墙Q1两端的构造边缘柱GBZ1以及中间的墙身作为一个整体构件来考虑进行建模。点击“结构”选项卡“结构”面板“墙”下拉菜单，选择“墙：结构”命令，在“属性”面板选择列表中“基本墙”族“常规-200mm”类型，创建新的结构墙类型，命名为“Q1-200”，并编辑结构部件，分别修改“厚度”为“200”，“材质”为“混凝土-现场浇筑混凝土C30”。2）剪力墙的创建先进行基础顶~-0.100标高范围剪力墙的绘制。以EQ\o\ac(○,)轴交Ⓐ~Ⓑ轴之间的圆弧形剪力墙为例，在“属性”面板找到“Q1-200”类型，单击“绘制”面板“直线”，选项栏中设置“高度”为“首层”，勾选“链”（勾选链可以连续绘制墙），定位线“墙中心线”，设置“偏移量”为“0”。在“属性”面板中设置“底部限制条件”为“基础底”，“底部偏移”为“500”，“顶部约束”为“直到标高：首层”，“顶部偏移”为“-100”，如下所示。由于此处剪力墙位置为R=2450mm的圆上，采用“绘制”面板“圆心-端点弧”方式进行绘制，绘制完如下所示。⑩轴与Ⓑ-EQ\o\ac(○,)轴之间剪力墙，可选择“绘制”面板“直线”方式进行绘制。因剪力墙在其布置标高范围内尺寸、定位、属性等信息均无变化，故可将绘制完成的基础顶~-0.100标高范围剪力墙肢采用“复制到剪贴板”、“与选定的标高对齐”工具，完成其他楼层创建，并调整“属性”面板标高偏移。完整剪力墙墙柱与墙身三维模型分别如下所示。（2）剪力墙连梁的创建1）利用“结构梁”族文件建立连梁构件类型单击“梁”工具，在“属性”面板选择“混凝土-矩形梁”类型，创建连梁类型，命名为“LL1-200×500”，并修改尺寸。编辑“属性”面板“结构材质”为“混凝土-现场浇筑混凝土-C30”。按上述相同的操作，依次完成LL2-200×600、LL3-200×868的创建。2）连梁的创建以梁平法施工图为定位辅助连梁的绘制。由“一层（-0.100）梁平法施工图”可知LL1与剪力墙肢位于同一个圆上，选择“梁”工具，“属性”面板选择“LL1-200×500”类型，选择“绘制”面板“圆心—端点弧”方式绘制，并设置“属性”面板“参照标高”为“首层”、“起点标高偏移”为“-100”、“终点标高偏移”为“-100”。其他位置连梁创建方法一致，连梁绘制完成如下所示。参考同样的方法进行其他层连梁的绘制，绘制完成的连梁模型如下所示。25分钟四、学生实操（1）学生实操结合本节课程内容，安排学生进行剪力墙模型创建课堂实操训练，在课堂教学过程中边教、边学、边做，实现教学做一体化。学生展示选取学生代表进行幼儿园剪力墙模型创建的实操演练与成果展示。教师点评针对全体同学课堂实操情况与个别学生展示情况，进行教学点评，进行易错点、混淆点、关键点等内容总结与对比。30分钟五、知识拓展挡土墙的创建根据如下图纸，建立混凝土挡土墙参数化样板，混凝土强度为C30，其中参数a、b、c可由用户调整，挡土墙长度自选合理值，请将模型以“挡土墙”为文件名保存到文件夹中。10分钟六、课后作业学生完成线上作业设计目的：通过布置作业检测课堂学习情况，巩固提升综合能力。教学方法：线上线下混合式教学资源：PPT、教学视频、参考资料5分钟七、课堂小结对剪力墙模型创建的思路和操作进行回顾和知识梳理。并且结合课后作业，要求学生对课上未作讲解的扩展性内容进行研究探索，做到举一反三触类旁通。6分钟3.3立足之地——板及屋顶的创建教学设计背景章节3.3立足之地——板及屋顶的创建所属课程BIM技术应用所属专业工程造价、土木工程适用对象本科二年级学情分析通过对前面章节基础、柱梁章节建模的学习，学生已经熟悉Revit软件结构建模的方法，对结构板构件的建模和如何创建屋顶有一定的帮助，但从学生预习、学习的情况来看，存在较多的疑问，对工程实际问题分析能力不够，需要进一步线下课程的学习和实操训练。本节教学目标知识目标：利用Revit软件学习使用“迹线屋顶”、“拉伸屋顶”等命令创建屋顶。能力目标：具备利用Revit软件对一些复杂屋顶构建模型进行创建。素质目标：培养学生热爱中国传统文化、勇于探索实践的工匠精神和家国情怀。教学思路屋顶是建筑顶部的承重和围护构件，屋顶又被称为建筑的“第五立面”，对建筑的形体和立面形象具有较大的影响，屋顶的形式将直接影响建筑物的整体形象。本次教学设计以学生为中心，以项目为载体，将课程知识与工程实际相结合，由简单到复杂，使学生掌握对工程问题的分析建模技巧，逐步掌握解决复杂工程问题的能力。教学设计上采用线上加线下的混合式教学，以项目化教学、任务驱动法、教学做一体化等教学方法授课，让学生轻松掌握本节内容。课程资源学习通在线资源、教材、教学视频、PPT、讲义等。教学内容1.认识古建筑屋顶形式；2.幼儿园屋顶的创建与应用；3.全国BIM考试真题实操练习题；教学重、难点教学重点：屋顶的创建与应用教学难点：面向工程实际的屋顶的创建与应用教学方法与工具教学方法：项目教学法、任务驱动式、教学做一体化教学工具：多媒体教室、Revit建模环境教学安排线上教学：学习线上视频资源、阅读材料等，按照要求进行课程内容预习、讨论和测试。线下教学：课中在智慧教室根据课前线上学习情况引导学生正确分析问题，解决学生疑难问题。线上作业：根据课堂学习，通过超星泛雅平台下发作业题，要求完成并提交。教学评价1.学习通平台线上学习情况。2.课堂表现：师生互动、生生互动、团队协作、问题解答等情况。3.作业完成情况。预习任务与课后作业预习任务：完成学习通平台基础的定义与创建视频学习，完成讨论和预习测试题课后作业：超星泛雅平台作业教学特色（1）坚持以学生为中心、以项目为载体进行翻转课堂教学，培养学生解决工程实际问题的能力。在BIM技术用讲课过程中坚持思政元素的无声融入，培养学生的工匠精神、科学思维、科技报国的家国情怀。（2）采用线上和线下混合式教学方法，集合项目化、任务驱动和教学做一体化多种方法，保证线上学习效果和线下课堂质量。（3）充分与人才培养体系中其它课程融合，巩固屋顶理论知识，着重培养建筑信息模型创建技能，为综合实践类课程实现提供基础支撑。教学过程教学环节教学内容时间分配一、线上教学知识总结1.回顾上节学习内容2.认识屋顶的基本形式3.总结学习通平台学习情况，提醒学生注意内容。设计目的：利用回顾巩固已学内容，通过知识导入，使学生认识板及屋顶，引出本节课的教学内容。教学方法：线上自学、在线讨论教学资源：PPT、视频、阅读材料说明：线上部分放到课前完成，含线上学习时长。5分钟二、引出概念（一）古建筑的屋顶形式有哪些？庑殿顶歇山顶悬山顶（二）这些屋顶都有什么样的区别？庑殿顶有五脊四坡，又叫五脊顶，庑殿顶又能划分为重檐庑殿顶和单檐庑殿顶，其中重檐庑殿顶是古建筑屋顶的最高等级，主要多用于皇宫或寺观的主殿，单檐庑殿顶则多用于礼仪盛典及宗教建筑的偏殿或门堂等处。歇山顶又称九脊顶，重檐歇山顶等级仅次于重檐庑殿顶，多用于规格很高的殿堂中，一般的歇山顶应用则非常广泛，但凡宫中其他诸建筑，以及祠庙坛社、寺观衙署等官家、公众殿堂等都用歇山屋顶。悬山顶四面出檐，也是两面坡屋顶的早期做法，但在中国重要的古建筑中不被应用。通过上述三种古建筑屋顶的了解，可知中国古建筑屋顶形式的多种多样，进一步深刻的反映了中国古代工匠智慧，体现了传统文化的博大精深。7分钟三、案例讲解（一）建模思路讲解查阅幼儿园项目板及屋顶的类型、尺寸、定位、属性等信息，进行板及屋顶模型创建。（二）图纸识读在本课程的教学过程中采用幼儿园工程案例贯穿整个课程学习过程，首先进行郑科幼儿园图纸板及屋顶的识图，幼儿园板有100mm、110mm、120mm厚度类型。幼儿园屋顶类型主要有：八角屋顶、老虎窗屋顶、坡屋顶等。（三）板的创建（1）导入CAD图纸导入板平法施工图，设置图纸导入格式，调整图纸位置并锁定，以板平法施工图辅助楼板的绘制。（2）建立结构板构件类型单击“结构”选项卡“结构”面板“楼板”下拉“楼板：结构”工具。点击“属性”面板“编辑类型”，在“族（F）”选择“系统族-楼板”，此时“类型（T）”显示为“常规-200mm”，点击“复制”按钮，输入“LB-100”，随后“编辑部件”，修改厚度及材质。（3）楼板的创建绘制楼板的方式有多种，可以按照“直线”、“矩形”、“拾取线”等方式进行绘制。以“二层（3.500）板平法施工图”为例进行板的创建，采用“矩形”方式进行楼板绘制。首先绘制①~⑦轴交Ⓐ~Ⓒ轴之间的楼板，选择LB-100楼板类型，点击“绘制”面板“矩形”工具，选项栏“偏移量”设置为“0”，“属性”面板“标高”设为“二层”、“自标高的高度偏移”设为“-100”，绘制楼板轮廓，轮廓为紫色边线，如下所示。点击“模式”面板“完成编辑模式”工具，弹出“revit”窗口，提示：项目中未载入跨方向符号族，是否现在载入？，点击“否”，关闭即可，绘制完成的①~⑦轴交Ⓐ~Ⓒ轴之间的楼板如下所示。采用同样的方法绘制二层其他位置的LB-100，注意局部降板位置进行标高调整及楼梯间、开口处不布置楼板。对于Ⓐ轴交⑩轴附近120mm厚不规则形状楼板绘制，选择“绘制”面板“拾取线”命令进行绘制，依次拾取梁中心线、墙中心线、柱边线，使用“修改”面板“修剪/延伸为角”工具，依次点击待修剪或延伸为角的两条紫色楼板线，将两条紫色线条相连，形成封闭区域。点击“模式”面板中的“完成编辑模式”工具，绘制完成的Ⓐ轴与⑩轴附近的楼板如下所示。按照类似操作完成二层其余楼板绘制，创建完成的二层板如下所示。参考同样的方法绘制完成其他层楼板，绘制完成的板三维模型如下所示。（四）屋顶的创建（1）八角坡屋顶幼儿园八角多功能厅上部的屋顶为八角坡屋顶，采用“迹线屋顶”方式进行创建。双击进入“三层”楼层平面视图，单击“建筑”选项卡“构建”面板“屋顶”下拉中的“迹线屋顶”工具。点击“属性”面板“编辑类型”，在“族（F）”选择“系统族-基本屋顶”，“类型（T）”选择“常规-125mm”，点击“复制”按钮，输入“屋顶-120”，“编辑部件”修改“厚度”为“120”，“材质”为“混凝土-现场浇筑混凝土C30”。基于导入的CAD图纸，采用“拾取线”方式依次拾取八角厅屋面框架梁的边线，如下所示。设置“属性”面板“底部标高”为“三层”、“自标高的底部偏移”为“180”，“坡度”为“1：1.72°”，即30.17°，如下所示。修改视图范围，使绘制的八角屋顶未完全显示，绘制