CN102912878A - 模块化建筑隔震体系 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑结构工程技术领域，涉及一种模块化建筑隔震体系，包括模块化单元、单元连接件和隔震层，其中，模块化单元为由方钢管柱、钢梁、墙体、楼板和钢拉杆共同构成盒式受力体；模块化单元通过单元连接件拼装的方式为：钢拉杆穿过单元连接件的凸头和端板上的小孔后，固定在单元连接件上，使上层的方钢管柱和下层的方钢管柱之间通过单元连接件和钢拉杆连接；隔震层包括隔震支座、上混凝土板、下混凝土板、钢支撑、方钢管柱底层模块化单元通过所述的单元连接件固定连接到隔震层的上混凝土板。本发明提供的隔震体系，可有效抵御地震作用，满足结构承载能力和正常使用的要求。

Description

模块化建筑隔震体系
所属技术领域
本发明属于建筑结构工程技术领域，涉及一种建筑隔震体系。
背景技术
模块化建筑是一种新兴的建筑结构体系，该体系是以每个房间作为一个模块单元，均在工厂中进行预制生产，完成后运输至现场并通过可靠的连接方式组装成为建筑整体。与传统建筑的建造方式相比，其具有可缩短工期、节约人力物力、绿色环保、品质精良等优点。
但大多数模块化建筑体系存在如下缺点：现有模块化建筑通过预应力传递竖向力，模块之间的连接强度不够，结构体系的侧向刚度较弱，单独的模块化建筑只适用于低层和多层，如果向高层建筑发展，现有模块化建筑难以满足在水平风荷载和地震作用下的水平侧移要求和刚度要求。
隔震结构通过在建筑物上部和下部之间设置一层足够可靠的柔性隔震层，用于隔阻地震波向上部结构传递。近年来的研究表明，隔震技术是减小结构地震反应、避免结构在地震作用下破坏和倒塌最为有效的方法之一。目前，隔震技术已在国内外得到了广泛的应用，经历了多次大地震的考验。然后，隔震技术在实际工程中的应用多数是控制结构水平地震反应，对竖向地震作用下结构的抗拉能力较弱，对隔离竖向地震能量向结构的传递不起明显作用，对地震造成的倾覆力矩也作用较小。
将隔震技术用于模块化建筑，能够有效减小模块化建筑在地震作用下结构构件的内力，控制结构整体变形，促进模块化建筑向高层发展。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种施工快捷，可明显缩短工期，构造简单，传力明确，模块连接件可靠牢固的模块化建筑隔震体系。本发明提供的隔震体系，可有效抵御地震作用，满足结构承载能力和正常使用的要求。本发明的技术方案如下
一种模块化建筑隔震体系，其特征在于，包括模块化单元（1）、单元连接件（2）、隔震层（3），其中，
模块化单元为由方钢管柱（4）、钢梁（5）、墙体（6）、楼板（7）和钢拉杆（8）共同构成盒式受力体,钢梁（5）上铺设有楼板，在墙体（6）的四角各设置一个方钢管柱（4），在方钢管柱中设有钢拉杆（8）；钢梁（5）与方钢管柱（4）对接固定；
单元连接件包括端板（9）和设置在其上下两侧的凸头（10），凸头（4）中心开有小孔，端板（9）在与凸头（10）对应的部位开有小孔，每侧凸头的数量与和单元连接件连接的模块化单元的数量相同；
模块化单元通过单元连接件拼装的方式为：单元连接件上侧的凸头（10）用于插接上层模块化单元的各个方钢管柱（4），单元连接件下侧的凸头（10）用于插接下层模块化单元的各个方钢管柱（4），钢拉杆（8）穿过单元连接件的凸头（10）和端板（9）上的小孔后，固定在单元连接件上，使上层的方钢管柱（4）和下层的方钢管柱（4）之间通过单元连接件和钢拉杆连接；
底层模块化单元通过所述的单元连接件固定连接到隔震层的上混凝土板（12a）。
作为优选实施方式，隔震层包括隔震支座（11）、上混凝土板（12a）、下混凝土板（12b）、钢支撑（13）、隔震层方钢管柱（4），隔震支座的底部与下混凝土板（12b）固定连接；隔震层方钢管柱（4）上端与隔震层的上混凝土板（12a）顶紧，隔震层方钢管下端与隔震层的隔震支座（11）顶紧；钢支撑（13）上端与上混凝土板（12a）固定连接，钢支撑（13）下端与隔震支座（11）固定连接。
本发明的有益效果为：
1）本发明的建筑隔震体系通过隔震层的设置，减轻了上部结构模块化建筑的地震作用。
2）本发明的建筑隔震体系通过模块化单元，形成装配化施工技术，避免现场大量人力物力，提高施工周期。
3）该体系构件简单，传力明确，具有良好的使用性能。
附图说明
图1为本发明的模块化建筑隔震体系示意图。
图2为本发明的模块化单元示意图，a为正视图，b为俯视图。
图3为本发明的模块连接件示意图，a为俯视图，b为正视图。
具体实施方式
本发明提出的一种模块化建筑隔震体系，其特征在于，包括模块化单元1、单元连接件2、隔震层3，由以下方式组成：
模块化单元由方钢管柱4、钢梁5、墙体6、楼板7和钢拉杆8共同构成盒式受力体。方钢管柱宽与墙厚相同，包裹在墙体中。上钢梁、下钢梁与方钢管柱对接焊缝连接，上钢梁、下钢梁上均铺设有预制楼板。方钢管柱中设有钢拉杆。
单元连接件由端板9和两侧的凸头10组成。凸头中心开有小孔，端板在与凸头对应的部位开有小孔。每侧凸头的数量与和单元连接件连接的模块化单元的数量相同。
隔震层由隔震支座11、上混凝土板12a、下混凝土板12b、钢支撑13、方钢管柱4组成。隔震支座11通过下混凝土板的预埋件与隔震层的下混凝土板12b连接。方钢管柱4上端与隔震层的上混凝土板12b顶紧，方钢管柱4下端与隔震层的隔震支座11顶紧。钢支撑13上端与上混凝土板的预埋件螺栓连接，钢支撑13下端与隔震支座11螺栓连接。
底层模块化单元与隔震层的连接方式为：在与模块化单元内方钢管柱4对应的位置，隔震层的上混凝土板中预埋单元连接件，将模块化单元的方钢管柱插入单元连接件的凸头10。将方钢管柱中的钢拉杆8穿过单元连接件的小孔，并在隔震层的上混凝土板下侧用螺栓拧紧固定，在模块化单元顶部方钢管柱4对应位置，将单元连接件的凸头10插入模块化单元方钢管柱4中，方钢管柱4中的钢拉杆8穿过单元连接件的小孔，从上部单元连接件的上方预拉方钢管柱中的钢拉杆8，并用螺栓将方钢管柱中的钢拉杆8在上部的单元连接件上侧固定。
隔震层的连接方式为：隔震层与模块化单元内方钢管柱4对应的位置安放隔震支座11，隔震支座11通过下混凝土板的预埋件与隔震层的下混凝土板12b连接。在穿过隔震层上混凝土板12a的钢拉杆8外套上方钢管柱4，方钢管柱4的大小和尺寸与隔震层上方的模块化单元内的方钢管柱4尺寸相同，位置上下一致。方钢管柱4上端与隔震层的上混凝土板12a顶紧，方钢管柱4下端与隔震层的隔震支座11顶紧。在隔震层内的方钢管柱4与隔震层的上混凝土板连接处预埋连接板，在隔震层的隔震支座下端设置连接板，钢支撑13与连接板通过螺栓连接。
模块化单元上下层之间拼装方式为：将上层模块化单元内部的方钢管柱4插入下层模块化单元顶部的单元连接件的凸头10中，在上层模块化单元上部方钢管柱4对应位置，将单元连接件的凸头10插入上层模块化单元上部方钢管柱4，上部方钢管柱中的钢拉杆8穿过单元连接件的小孔，从上部单元连接件的上方预拉方钢管柱中的钢拉杆8，并用螺栓将方钢管柱4中的钢拉杆8在上部的单元连接件上侧固定。

Claims (2)

1.一种模块化建筑隔震体系，其特征在于，包括模块化单元（1）、单元连接件（2）、隔震层（3），其中，
模块化单元为由方钢管柱（4）、钢梁（5）、墙体（6）、楼板（7）和钢拉杆（8）共同构成盒式受力体,钢梁（5）上铺设有楼板，在墙体（6）的四角各设置一个方钢管柱（4），在方钢管柱中设有钢拉杆（8）；钢梁（5）与方钢管柱（4）对接固定；
单元连接件包括端板（9）和设置在其上下两侧的凸头（10），凸头（4）中心开有小孔，端板（9）在与凸头（10）对应的部位开有小孔，每侧凸头的数量与和单元连接件连接的模块化单元的数量相同；
模块化单元通过单元连接件拼装的方式为：单元连接件上侧的凸头（10）用于插接上层模块化单元的各个方钢管柱（4），单元连接件下侧的凸头（10）用于插接下层模块化单元的各个方钢管柱（4），钢拉杆（8）穿过单元连接件的凸头（10）和端板（9）上的小孔后，固定在单元连接件上，使上层的方钢管柱（4）和下层的方钢管柱（4）之间通过单元连接件和钢拉杆（8）连接；
底层模块化单元通过所述的单元连接件固定连接到隔震层的上混凝土板（12a）。
2.根据权利要求1所述的模块化建筑隔震体系，其特征在于，隔震层包括隔震支座（11）、上混凝土板（12a）、下混凝土板（12b）、钢支撑（13）、隔震层方钢管柱（4），隔震支座的底部与下混凝土板（12b）固定连接；隔震层方钢管柱（4）上端与隔震层的上混凝土板（12a）顶紧，隔震层方钢管下端与隔震层的隔震支座（11）顶紧；钢支撑（13）上端与上混凝土板（12a）固定连接，钢支撑（13）下端与隔震支座（11）固定连接。
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