CN104631623B - 重型箱式建筑模块、重型箱式模块化建筑及其建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种重型箱式建筑模块、重型箱式模块化建筑及其建造方法。本发明重型箱式建筑模块包括由两个顶部纵梁、两个顶部横梁、两个底部纵梁、两个底部横梁，以及四个支撑柱相焊接构成的框架箱体；所述框架箱体上还合理设置有门窗龙骨、承重龙骨、窗框龙骨、屋面龙骨、楼面龙骨，以及斜向支撑；本重型箱式建筑模块的整体性和稳定性高。本发明的重型箱式模块化建筑由多个相叠加的重型箱式建筑模块构成，且相邻的重型箱式建筑模块间通过螺栓连接。本发明的重型箱式模块化建筑的现场施工工期短、劳动力需求和对环境的影响少。本发明还提高了重型箱式模块化建筑的建造方法。

Description

重型箱式建筑模块、重型箱式模块化建筑及其建造方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，特别是涉及一种重型箱式建筑模块、重型箱式模块化建筑及其建造方法。

背景技术

建筑业是我国国民经济的支柱产业，就业容量大，产业关联度高，全社会50％以上固定资产投资要通过建筑业才能形成新的生产能力或使用价值。然而，建筑业也是我国最大的单项能耗行业。据统计，我国建筑能耗已从上世纪70年代末期占总能耗量的10％上升到2006年的25％以上，不久的将来这一比例将高达35％。建筑业的节能减排问题已成为影响我国经济增长方式转变和未来国民经济整体发展质量的关键问题之一。

发展箱式模块化建筑是解决目前建筑行业能耗过高的重要途径。箱式模块化建筑可以有效节约资源和材料，提高材料在实现建筑节能和结构性能方面的效率，减少现场施工对场地和环境条件的需求，减少建筑垃圾、减少建筑施工对环境的不良影响，有效实现绿色环保的要求，实现低能耗、低碳排放的建造过程。然而，现有箱式模块化建筑主要由轻钢龙骨钢制成的框架构成。轻钢龙骨钢制成的框架不能承受较大荷载，且在水平方向的抗侧刚度低，而且在运输和吊装过程中易发生变形，且变形量常常超出建筑要求，可见，稳定性和整体性低下。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的第一个目的在于提供一种整体性和稳定性较佳的重型箱式建筑模块。

本发明的第二个目的在于提供一种重型箱式模块化建筑，其能够缩短现场施工工期、减少劳动力需求，以及减少施工过程中建筑材料、建筑垃圾对环境的影响。

本发明的第三个目的在于提供一种能够提高重型箱式模块化建筑质量和施工效率的重型箱式模块化建筑的建造方法。

为实现第一个目的，本发明提供的技术方案如下：

一种重型箱式建筑模块，包括由两个顶部纵梁、两个顶部横梁、两个底部纵梁、两个底部横梁，以及四个支撑柱相焊接构成的框架箱体；所述的顶部纵梁、顶部横梁、底部纵梁和底部横梁均由冷弯薄壁槽钢制成，所述支撑柱由冷弯或热轧方钢管制成；所述两个顶部纵梁之间设有几个楼面龙骨，且所述楼面龙骨与对应的所述顶部纵梁垂直连接；所述两个底部纵梁之间设有几个屋面龙骨，且所述屋面龙骨与对应的所述底部纵梁垂直连接；所述框架箱体的正面框和背面框分别被两个承重龙骨平分为三个单元格，且所述承重龙骨两端与对应的所述顶部纵梁和底部纵梁垂直连接，所述正面框两端的所述单元格四个对角通过斜向支撑连接，所述正面框两端的所述单元格内还分别设有一所述承重龙骨，且该承重龙骨位于两个斜向支撑交点的上面且与对应的所述顶部纵梁和底部纵梁垂直连接；所述正面框中间的所述单元格内设有一门窗龙骨，且所述门窗龙骨两端与对应的所述承重龙骨垂直连接；所述背面框内各个所述单元格四个对角也通过斜向支撑连接，所述背面框内各个所述单元格内还设有一所述承重龙骨，且该承重龙骨位于两个斜向支撑交点的上面且与对应的所述顶部纵梁和底部纵梁垂直连接；所述框架箱体的一端面框内均匀设置有一对承重龙骨，且该承重龙骨两端与对应的所述顶部横梁和底部横梁垂直连接，以及所述端面框内的一对承重龙骨中部通过一窗框龙骨连接。

进一步地，所述顶部纵梁长度与底部纵梁长度相等。

进一步地，所述顶部横梁长度与底部横梁长度相等。

进一步地，所述的顶部纵梁端面、顶部横梁端面与所述支撑柱上端采用全对接熔透焊接；所述的底部纵梁端面、底部横梁端面与所述支撑柱下端采用全对接熔透焊接。

如上所述，本发明的重型箱式建筑模块，具有以下有益效果：

所述框架箱体由两个顶部纵梁、两个顶部横梁、两个底部纵梁、两个底部横梁，以及四个支撑柱相焊接构成，故所述框架箱体整体性高，以及所述框架箱体上合理设置有门窗龙骨、承重龙骨、窗框龙骨、屋面龙骨、楼面龙骨，以及斜向支撑，使得整体结构能够承受较大荷载，且在水平方向具有较好的抗侧刚度，增加了框架箱体稳定性，使得满足了运输及吊装过程中重型箱式建筑模块的受力及变形要求。

为实现第二个目的，本发明提供的技术方案如下：

一种重型箱式模块化建筑，包括建筑基础，还包括多个上述重型箱式建筑模块，多个所述的重型箱式建筑模块呈多排、多列、多层排列；上下、左右及前后相邻的所述重型箱式建筑模块通过螺栓固定连接；位于底层的所述重型箱式建筑模块与所述建筑基础也通过螺栓固定连接。

进一步地，所述建筑基础内预埋有节点板，位于底层的所述重型箱式建筑模块与所述节点板通过螺栓固定连接。

进一步地，所述重型箱式模块化建筑为规则布置的宿舍、公寓、医院、宾馆或者办公大楼。

如上所述，本发明的重型箱式模块化建筑，具有以下有益效果：

本重型箱式模块化建筑集成化程度高，能够缩短现场施工工期、减少劳动力需求，以及减少施工过程中建筑材料、建筑垃圾对环境的影响。

为实现第三个目的，本发明提供的技术方案如下：

一种重型箱式模块化建筑的建造方法，包括如下步骤：

两个顶部纵梁、两个顶部横梁、两个底部纵梁、两个底部横梁，以及四个支撑柱在加工厂内采用全对接溶透焊以制得所述重型箱式建筑模块的雏形；

根据所述重型箱式建筑模块的图纸通过自攻螺丝将所述的屋面龙骨，楼面龙骨、承重龙骨、门窗龙骨、窗框龙骨及斜向支撑安装在所述重型箱式建筑模块的雏形上，制得重型箱式建筑模块；

于已制得的所述重型箱式建筑模块上安装墙面板，楼面板及门窗，并进行内部装修；

将多个已装修的重型箱式建筑模块吊装至已建造好的建筑基础上，且沿所述建筑基础长度方向排列；将所述重型箱式建筑模块与建筑基础通过螺栓连接；

将多个已装修的重型箱式建筑模块吊装至已通过螺栓固定的所述重型箱式建筑模块上，且使得上下、左右及前后相邻的所述重型箱式建筑模块通过螺栓固定连接，重复该动作，直至构建成符合重型箱式模块化建筑图纸要求的重型箱式模块化建筑。

进一步地，所述建筑基础内预埋有节点板，所述节点板与对应的所述重型箱式建筑模块通过螺栓固定连接。

进一步地，单个所述重型箱式建筑模块为一个独立房间单元。

如上所述，本发明的重型箱式模块化建筑的建造方法，具有以下有益效果：

上述建造方法能够提高重型箱式模块化建筑的质量和施工效率。

附图说明

图1和图2显示为本发明的重型箱式建筑模块立体意图。

图3显示为本发明的重型箱式建筑模块与重型箱式建筑模块连接示意图

图4显示为本发明的重型箱式建筑模块与建筑基础连接示意图。

元件标号说明

1 顶部纵梁

11 楼面龙骨

2 顶部横梁

3 底部纵梁

31 屋面龙骨

4 底部横梁

5 支撑柱

6 承重龙骨

61 门窗龙骨

62 窗框龙骨

7 斜向支撑

8 螺栓

9 建筑基础

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1和图2所示，本发明提供一种重型箱式建筑模块，包括由两个顶部纵梁1、两个顶部横梁2、两个底部纵梁3、两个底部横梁4，以及四个支撑柱5相焊接构成的框架箱体；所述的顶部纵梁1、顶部横梁2、底部纵梁3和底部横梁4均由冷弯薄壁槽钢制成，所述支撑柱5由冷弯或热轧方钢管制成。优选地，所述的顶部纵梁1端面、顶部横梁2端面与所述支撑柱5上端采用全对接熔透焊接；所述的底部纵梁3端面、底部横梁4端面与所述支撑柱5下端采用全对接熔透焊接。本重型箱式建筑模块具有较佳整体性。

另外，所述顶部纵梁1长度与底部纵梁3长度相等。所述顶部横梁2长度与底部横梁4长度相等，见图1和图2。

所述两个顶部纵梁1之间设有几个楼面龙骨11，且所述楼面龙骨11与对应的所述顶部纵梁1垂直连接，见图1和图2。

所述两个底部纵梁3之间设有几个屋面龙骨31，且所述屋面龙骨31与对应的所述底部纵梁3垂直连接，见图1。

所述框架箱体的正面框和背面框分别被两个承重龙骨6平分为三个单元格，且所述承重龙骨6两端与对应的所述顶部纵梁1和底部纵梁3垂直连接，所述正面框两端的所述单元格四个对角通过斜向支撑7连接；具体地，所述斜向支撑7的两端分别与所述单元格对角焊接；所述正面框两端的所述单元格内还分别设有一所述承重龙骨6，且该承重龙骨6位于两个斜向支撑7交点的上面且与对应的所述顶部纵梁1和底部纵梁3垂直连接；所述正面框中间的所述单元格内设有一门窗龙骨61，且所述门窗龙骨61两端与对应的所述承重龙骨6垂直连接，见图1和图2。

所述背面框内各个所述单元格四个对角也通过斜向支撑7连接，所述背面框内各个所述单元格内还设有一所述承重龙骨6，且该承重龙骨6位于两个斜向支撑7交点的上面且与对应的所述顶部纵梁1和底部纵梁3垂直连接，见图1。

所述框架箱体的一端面框内均匀设置有一对承重龙骨6，且该承重龙骨6两端与对应的所述顶部横梁2和底部横梁4垂直连接；所述端面框内的一对承重龙骨6中部通过一窗框龙骨62连接，见图1。

由上可知，所述框架箱体由两个顶部纵梁1、两个顶部横梁2、两个底部纵梁3、两个底部横梁4，以及四个支撑柱5相焊接构成，故所述框架箱体整体性高，以及所述框架箱体上合理设置有门窗龙骨61、承重龙骨6、窗框龙骨62、屋面龙骨31、楼面龙骨11，以及斜向支撑7，使得整体结构能够承受较大荷载，且在水平方向具有较好的抗侧刚度，提高框架箱体稳定性，使得满足了运输及吊装过程中重型箱式建筑模块的受力及变形要求。相较于只能使用在低层建筑中的轻钢龙骨钢结构建筑系统，本重型箱式建筑模块更适合于在高层建筑结构中使用。所述框架箱体中可根据具体建筑布置，预先留出门窗孔洞，使得现场施工的工作量大大减少，施工时间得以缩短。

为了缩短工地施工周期，提高集成化程度，最好在本发明的重型箱式建筑模块中预先集成采暖、上下水道及照明等所有管网，再将本重型箱式建筑模块运往施工现场进行拼装。

参考图1和图2，本发明还提供一种重型箱式模块化建筑，包括建筑基础，还包括多个上述重型箱式建筑模块，多个所述的重型箱式建筑模块呈多排、多列、多层排列；上下、左右及前后相邻的所述重型箱式建筑模块通过螺栓8固定连接，见图3；位于底层的所述重型箱式建筑模块与所述建筑基础也通过螺栓8固定连接；优选地，所述建筑基础内预埋有节点板(图中未标出)，位于底层的所述重型箱式建筑模块与所述节点板通过螺栓8固定连接，见图4。可见，重型箱式建筑模块与建筑基础的连接节点及重型箱式建筑模块间的连接节点均为螺栓8连接，该连接节点延性良好，而且现场安装工作量小，具备可拆卸的特点。

为满足较为复杂的建筑平面布置及建筑功能需求，本重型箱式模块化建筑可以由不同尺寸的所述重型箱式建筑模块拼装而成。

由于所述重型箱式建筑模块主要由两个顶部纵梁1、两个顶部横梁2、两个底部纵梁3、两个底部横梁4，以及四个支撑柱5相焊接构成，故可根据重型箱式模块化建筑具体布置来设置墙体，也可以把多个所述重型箱式建筑模块组合构成大开间，相较于传统的轻钢龙骨钢结构建筑，其平面布置更加灵活，适用建筑功能更加丰富。

优选地，所述重型箱式模块化建筑为规则布置的宿舍、公寓、医院、宾馆或者办公大楼。

本重型箱式模块化建筑由多个所述重型箱式建筑模块拼装构成，集成化程度高，能够缩短现场施工工期、减少劳动力需求，以及减少施工过程中建筑材料、建筑垃圾对环境的影响。

参考图1至图4，为配合建造上述重型箱式模块化建筑，本发明提供了一种重型箱式模块化建筑的建造方法，包括如下步骤：

两个顶部纵梁1、两个顶部横梁2、两个底部纵梁3、两个底部横梁4，以及四个支撑柱5在加工厂内采用全对接溶透焊以制得所述重型箱式建筑模块的雏形。

根据所述重型箱式建筑模块的图纸通过自攻螺丝将所述的屋面龙骨31，楼面龙骨11、承重龙骨6、门窗龙骨61、窗框龙骨62及斜向支撑7安装在所述重型箱式建筑模块的雏形上，制得重型箱式建筑模块。

于已制得的所述重型箱式建筑模块上安装墙面板，楼面板及门窗，并进行内部装修。

将多个已装修的重型箱式建筑模块吊装至已建造好的建筑基础上，且沿所述建筑基础长度方向排列；将所述重型箱式建筑模块与建筑基础通过螺栓连接；优选地，所述建筑基础内预埋有节点板，所述节点板与对应的所述重型箱式建筑模块通过螺栓8固定连接。

将多个已装修的重型箱式建筑模块吊装至已通过螺栓8固定的所述重型箱式建筑模块上，且使得上下、左右及前后相邻的所述重型箱式建筑模块通过螺栓8固定连接，重复该动作，直至构建成符合重型箱式模块化建筑图纸要求的重型箱式模块化建筑。

单个所述重型箱式建筑模块为一个独立房间单元。

由上可知，重型箱式建筑模块可在工厂内制作，使得重型箱式模块化建筑集成化程度比较高，从而能够缩短现场施工工期、减少劳动力需求，以及减少施工过程建筑材料、建筑垃圾对环境的影响。

综上所述，本发明重型箱式建筑模块具有较佳的整体性和稳定性；本发明重型箱式模块化建筑集成化程度高，能够缩短现场施工工期、减少劳动力需求，以及减少施工过程中建筑材料、建筑垃圾对环境的影响；本发明重型箱式模块化建筑的建造方法能够保证建造重型箱式模块化建筑的质量和施工效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种重型箱式建筑模块，其特征在于，包括由两个顶部纵梁（1）、两个顶部横梁（2）、两个底部纵梁（3）、两个底部横梁（4），以及四个支撑柱（5）相焊接构成的框架箱体；所述的顶部纵梁（1）、顶部横梁（2）、底部纵梁（3）和底部横梁（4）均由冷弯薄壁槽钢制成，所述支撑柱（5）由冷弯或热轧方钢管制成；所述两个顶部纵梁（1）之间设有几个楼面龙骨（11），且所述楼面龙骨（11）与对应的所述顶部纵梁（1）垂直连接；

所述两个底部纵梁（3）之间设有几个屋面龙骨（31），且所述屋面龙骨（31）与对应的所述底部纵梁（3）垂直连接；

所述框架箱体的正面框和背面框分别被两个承重龙骨（6）平分为三个单元格，且所述承重龙骨（6）两端与对应的所述顶部纵梁（1）和底部纵梁（3）垂直连接，所述正面框两端的所述单元格四个对角通过斜向支撑（7）连接，所述正面框两端的所述单元格内还分别设有一所述承重龙骨（6），且该承重龙骨（6）位于两个斜向支撑（7）交点的上面且与对应的所述顶部纵梁（1）和底部纵梁（3）垂直连接；所述正面框中间的所述单元格内设有一门窗龙骨（61），且所述门窗龙骨（61）两端与对应的所述承重龙骨（6）垂直连接；

所述背面框内各个所述单元格四个对角也通过斜向支撑（7）连接，所述背面框内各个所述单元格内还设有一所述承重龙骨（6），且该承重龙骨（6）位于两个斜向支撑（7）交点的上面且与对应的所述顶部纵梁（1）和底部纵梁（3）垂直连接；

所述框架箱体的一端面框内均匀设置有一对承重龙骨（6），且该承重龙骨（6）两端与对应的所述顶部横梁（2）和底部横梁（4）垂直连接，以及所述端面框内的一对承重龙骨（6）中部通过一窗框龙骨（62）连接。

2.根据权利要求1所述的重型箱式建筑模块，其特征在于：所述顶部纵梁（1）长度与底部纵梁（3）长度相等。

3.根据权利要求1所述的重型箱式建筑模块，其特征在于：所述顶部横梁（2）长度与底部横梁（4）长度相等。

4.根据权利要求1所述的重型箱式建筑模块，其特征在于：所述的顶部纵梁（1）端面、顶部横梁（2）端面与所述支撑柱（5）上端采用全对接熔透焊接；所述的底部纵梁（3）端面、底部横梁（4）端面与所述支撑柱（5）下端采用全对接熔透焊接。

5.一种重型箱式模块化建筑，包括建筑基础（9），其特征在于：还包括多个如权利要求1所述的重型箱式建筑模块，多个所述的重型箱式建筑模块呈多排、多列、多层排列；上下、左右及前后相邻的所述重型箱式建筑模块通过螺栓（8）固定连接；位于底层的所述重型箱式建筑模块与所述建筑基础（9）也通过螺栓（8）固定连接。

6.根据权利要求5所述的重型箱式模块化建筑，其特征在于：所述建筑基础（9）内预埋有节点板，位于底层的所述重型箱式建筑模块与所述节点板通过螺栓（8）固定连接。

7.根据权利要求5所述的重型箱式模块化建筑，其特征在于：所述重型箱式模块化建筑为规则布置的宿舍、公寓、医院、宾馆或者办公大楼。

8.一种如权利要求5所述的重型箱式模块化建筑的建造方法，其特征在于：包括如下步骤：

两个顶部纵梁（1）、两个顶部横梁（2）、两个底部纵梁（3）、两个底部横梁（4），以及四个支撑柱（5）在加工厂内采用全对接溶透焊以制得重型箱式建筑模块的雏形；

根据重型箱式建筑模块的图纸通过自攻螺丝将屋面龙骨（31）、楼面龙骨（11）、承重龙骨（6）、门窗龙骨（61）、窗框龙骨（62）及斜向支撑（7）安装在所述重型箱式建筑模块的雏形上，制得重型箱式建筑模块；

于已制得的所述重型箱式建筑模块上安装墙面板，楼面板及门窗，并进行内部装修；

将多个已装修的重型箱式建筑模块吊装至已建造好的建筑基础（9）上，且沿所述建筑基础（9）长度方向排列；将所述重型箱式建筑模块与建筑基础（9）通过螺栓连接；

将多个已装修的重型箱式建筑模块吊装至已通过螺栓（8）固定的所述重型箱式建筑模块上，且使得上下、左右及前后相邻的所述重型箱式建筑模块通过螺栓（8）固定连接，重复该动作，直至构建成符合重型箱式模块化建筑图纸要求的重型箱式模块化建筑。

9.根据权利要求8所述的重型箱式模块化建筑的建造方法，其特征在于：单个所述重型箱式建筑模块为一个独立房间单元。

10.根据权利要求8所述的重型箱式模块化建筑的建造方法，其特征在于：所述建筑基础（9）内预埋有节点板，所述节点板与对应的所述重型箱式建筑模块通过螺栓（8）固定连接。