CN105863068B - 一种箱式模块化建筑及其建造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种箱式模块化建筑及其建造方法,该箱式模块化建筑包括主框架、地面、墙体、屋面和门窗;主框架包括底部矩形框、顶部矩形框和角柱,底部矩形框、顶部矩形框的边角处均设有水平螺栓连接孔和竖直螺栓连接孔,角柱两端的预留螺栓孔通过螺栓与底部矩形框或顶部矩形框的竖直螺栓连接孔连接;在底部矩形框和顶部矩形框的两水平螺栓连接孔之间还设有多个出挑螺栓连接孔;两底部矩形框可通过水平螺栓连接孔或者出挑螺栓连接孔连接,两顶部矩形框可通过水平螺栓连接孔或者出挑螺栓连接孔连接。本发明提供的箱式模块化建筑,不同的主框架可通过出挑螺栓连接孔进行错位连接,使主框架能进行箱体的出挑错位,使建筑形体的组合存在多种可能。

Description

一种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,尤其涉及一种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。如今,建筑业的节能减排问题己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。
模块化的建筑一般由多个类似于集装箱的模块建筑单元组合堆垛而成,每个模块化的建筑单元包括:屋面、地面、侧墙以及端板。然而,在两个模块化单元进行堆垛时,上层模块化建筑单元的底架焊接在下层模块化建筑单元的顶板上,这种焊接的模式不利于模块的拆卸,一旦焊接固定,模块就无法重复利用。
为了解决上述问题,现有技术中已经出现了可栓接的建筑模块连接方式,例如,申请号为“200810099050.4”;发明名称为“建筑模块单元以及使用该模块单元的建筑物结构”的在先的发明专利;以及申请号为“201410712487.6”;发明名称为“柱承重式箱式建筑模块、箱式模块化建筑及其建造方法”的在先发明专利,均公开了可栓接的建筑模块连接方式。这种模块化建筑与一般的模块化建筑连接更加自由,简单,并且能够进行拆卸和再次安装,灵活度高。
然而,这种连接方式仅限于垂直水平方向上的箱体平行安装固定,无法采取错位出挑的连接方式,并且箱体本身的梁柱需要通过焊接组装,焊接固定后,无法拆卸进行多次重复使用,这种箱体自身采用焊接的方式同样不利用运输。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够错位出挑,且可拆卸能重复使用的箱式模块化建筑及其建造方法。
为实现上述目的,本发明提供一种箱式模块化建筑,包括主框架、地面、墙体、屋面和门窗,所述地面安装在主框架的底部,所述屋面安装在主框架的顶部,所述墙体和门窗安装在主框架的侧面;所述主框架包括底部矩形框、顶部矩形框和角柱,所述底部矩形框、顶部矩形框的边角处均设有水平螺栓连接孔和竖直螺栓连接孔,所述角柱的两端设有预留螺栓孔,所述角柱的预留螺栓孔通过连接螺栓与底部矩形框或顶部矩形框的竖直螺栓连接孔连接;在所述底部矩形框和顶部矩形框的两水平螺栓连接孔之间还设有多个出挑螺栓连接孔;两底部矩形框可通过水平螺栓连接孔或者出挑螺栓连接孔连接,两顶部矩形框可通过水平螺栓连接孔或者出挑螺栓连接孔连接。
优选的,所述底部矩形框和顶部矩形框均由主梁骨和次梁骨构成,所述主梁骨拼接成的矩形框,所述次梁骨固定在矩形框内部;所述水平螺栓连接孔和竖直螺栓连接孔均位于主梁骨的两端,所述出挑螺栓连接孔位于主梁骨两端的两组水平螺栓连接孔之间。
优选的,所述墙体包括水泥纤维板、硅酸钙板以及聚氨酯保温材料填充层,所述水泥纤维板位于墙体外侧,所述硅酸钙板位于墙体内侧,所述聚氨酯保温材料填充层位于水泥纤维板和硅酸钙板之间。
优选的,所述角柱是冷弯而成的异形柱。
优选的,所述主框架在竖直螺栓连接孔、水平螺栓连接孔以及出挑螺栓连接孔处均设有操作孔,所述操作孔上设有防水盖板。
优选的,所述防水盖板利用螺栓固定在操作孔上,且防水盖板与操作孔之间设有防水密封圈。
优选的,所述防水盖板的两端为弹性卡板,所述防水盖板利用两弹性卡板固定在操作孔上。
优选的,所述该箱式模块化建筑还包括基础垫块,所述基础垫块的底面与预埋在地基中的第一螺栓组固连接,所述基础垫块的顶面利用第二螺栓组与地面固定连接。
此外,本发明还提供一种箱式模块化建筑的建造方法,包括如下步骤:
步骤一,将主梁骨拼接成的两个矩形框,一个作为底部矩形框,另一个作为顶部矩形框;再将次梁骨固定在矩形框内部;
步骤二,在底部矩形框上安装次梁骨,铺设双面水泥纤维板夹聚氨酯保温层的整体墙面复合材料,然后再铺设木质地面;
步骤三,在顶部矩形框安装次梁骨,并在顶部矩形框内侧安装一圈角钢,在角钢上安装屋面,并将屋面与顶部矩形框连接处打胶密封;
步骤四,将四根角柱安装于底部矩形框的四个边角处,将屋面安装在四根角柱的顶部;
步骤五,在底部矩形框上表面和顶部矩形框下表面的外侧固定外侧角钢,将墙体固定在外侧角钢上;
步骤六,在底部矩形框上表面和顶部矩形框下表面的内侧固定内侧角钢,使内侧角钢和外侧角钢夹持固定墙体,最终形成单箱体结构;
步骤七,不同的单箱体结构之间则通过出挑螺栓连接孔进行连接出挑。
优选的,通过基础垫块将底部矩形框与地基固定。
本发明的有益效果是:本发明提供的箱式模块化建筑,底部矩形框与角柱、顶部矩形框与角柱均通过竖直螺栓连接孔连接,而且不同的主框架可通过水平螺栓连接孔对接,此外,不同的主框架可通过出挑螺栓连接孔进行错位连接,使主框架不仅仅限制于同一垂直方向放置,而且还能进行箱体的出挑错位,使建筑形体的组合存在多种可能。
附图说明
图1为本发明的箱式模块化建筑的爆炸图;
图2为本发明的顶部矩形框的侧面结构示意图;
图3为本发明的第一种防水盖板的结构及安装示意图;
图4为本发明的第二种防水盖板的结构及安装示意图;
图5为本发明的基础垫块的安装示意图;
图6为本发明的墙体的结构示意图。
主要元件符号说明如下:
11、主框架 12、地面
13、墙体 14、屋面
15、门窗 16、附加件
17、基础垫块 18、第一螺栓组
19、第二螺栓组 20、地基
111、顶部矩形框 112、水平螺栓连接孔
113、竖直螺栓连接孔 114、操作孔
115、出挑螺栓连接孔 116、防水盖板
131、水泥纤维板 132、硅酸钙板
133、聚氨酯保温材料填充层。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明,下面结合附图对本发明作进一步地描述。
参阅图1和图2,本发明提供的箱式模块化建筑,包括主框架11、地面 12、墙体13、屋面14和门窗15,地面12安装在主框架11的底部,屋面14 安装在主框架11的顶部,墙体13和门窗15安装在主框架11的侧面;主框架11包括底部矩形框、顶部矩形框111和角柱,底部矩形框、顶部矩形框111 的边角处均设有水平螺栓连接孔112和竖直螺栓连接孔113,角柱的两端设有预留螺栓孔,角柱的预留螺栓孔通过连接螺栓与底部矩形框或顶部矩形框111的竖直螺栓连接孔113连接;在底部矩形框和顶部矩形框111的两水平螺栓连接孔112之间还设有多个出挑螺栓连接孔115;两底部矩形框可通过水平螺栓连接孔112或者出挑螺栓连接孔115连接,两顶部矩形框111可通过水平螺栓连接孔112或者出挑螺栓连接孔115连接。此外,该箱式模块化建筑还包括楼梯等附加件16。
具体来说,底部矩形框和顶部矩形框111均由主梁骨和次梁骨构成,主梁骨拼接成的矩形框,次梁骨固定在矩形框内部;水平螺栓连接孔112和竖直螺栓连接孔113均位于主梁骨的两端,出挑螺栓连接孔115位于主梁骨两端的两组水平螺栓连接孔112之间。
相较于现有技术,本发明提供的箱式模块化建筑,底部矩形框与角柱、顶部矩形框111与角柱均通过竖直螺栓连接孔113连接,而且不同的主框架11可通过水平螺栓连接孔112对接,此外,不同的主框架11可通过出挑螺栓连接孔115进行错位连接,使主框架11不仅仅限制于同一垂直方向放置,而且还能进行箱体的出挑错位,使建筑形体的组合存在多种可能。
而且,单箱体本身能够快速的安装拆卸,而箱体之间也能够通过螺栓连接,避免了焊接造成的拆卸不利,能够使箱体重复利用,再次替换。
参阅图6,在本实施例中,墙体13包括9mm厚水泥纤维板131、9mm厚硅酸钙板132以及聚氨酯保温材料填充层133,组合形成复合墙体13材料水泥纤维板131位于墙体外侧,硅酸钙板132位于墙体内侧,聚氨酯保温材料填充层133位于水泥纤维板131和硅酸钙板132之间。
该复合墙体13集防潮防火保温隔热隔声为一体,且可以自由集成水电管线于墙体13内部,减少现场施工作业。
在本实施例中,角柱是冷弯而成的异形柱。这种结构与传统的方通角柱相比能够避免冷桥的出现,保证了保温性能,且多次弯折的工艺较传统角钢角柱而言大大增强了柱子的强度,在用钢量较少的情况下实现了高强度,此种异形柱的做法能够快速将墙板安装卡住至结构角柱中,稳定性好安装速度快,角柱的竖向弯折线条也能够获得丰富的立面效果。
箱体之间通过防水材料橡胶圈封住,避免箱体之间渗水生锈。
在本实施例中,主框架11在竖直螺栓连接孔113、水平螺栓连接孔112 以及出挑螺栓连接孔115处均设有操作孔114,操作孔114上设有防水盖板116。
操作孔114不能长时间暴露于室外,否则容易造成连接点的漏水生锈,设计了防水盖板116,能够起到防止雨水异物等进入钢构件内部。
参阅图3,具体来说,防水盖板116利用螺栓固定在操作孔114上,且防水盖板116与操作孔114之间设有防水密封圈。
当然,这仅是本发明的一个具体实施例,本发明的防水盖板116的具体结构并不局限于此,也可为其他结构,例如:参阅图4,防水盖板116的两端为弹性卡板,防水盖板116利用两弹性卡板固定在操作孔114上。
参阅图5,在本实施例中,该箱式模块化建筑还包括基础垫块17,基础垫块17的底面与预埋在地基20中的第一螺栓组18固连接,基础垫块17的顶面利用第二螺栓组19与地面12固定连接。
基础垫块17制作工艺简单,能够直接用化学螺栓打在地基20上,便于安装,如果不需要使用了同样可以方便拆卸运输,而且将基础垫块17做高还能起到防水防潮的作用。
此外,本发明还提供一种箱式模块化建筑的建造方法,包括如下步骤:
步骤一,将主梁骨拼接成的两个矩形框,一个作为底部矩形框,另一个作为顶部矩形框111;再将次梁骨固定在矩形框内部;
步骤二,在底部矩形框上安装次梁骨,铺设双面水泥纤维板夹聚氨酯保温层的整体墙面复合材料,然后再铺设木质地面12;
步骤三,在顶部矩形框111安装次梁骨,并在顶部矩形框111内侧安装一圈角钢,在角钢上安装屋面,并将屋面与顶部矩形框111连接处打胶密封;
步骤四,将四根角柱安装于底部矩形框的四个边角处,将屋面14安装在四根角柱的顶部;
步骤五,在底部矩形框上表面和顶部矩形框111下表面的外侧固定外侧角钢,将墙体13固定在外侧角钢上;
步骤六,在底部矩形框上表面和顶部矩形框111下表面的内侧固定内侧角钢,使内侧角钢和外侧角钢夹持固定墙体13,最终形成单箱体结构;
步骤七,不同的单箱体结构之间则通过出挑螺栓连接孔115进行连接出挑。
具体来说,通过基础垫块17将底部矩形框与地基20固定。
本发明还提供的箱式模块化建筑的建造方法,具有操作简单,组装效率高度优点。
以上仅为本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种箱式模块化建筑,其特征在于,包括主框架、地面、墙体、屋面和门窗,所述地面安装在主框架的底部,所述屋面安装在主框架的顶部,所述墙体和门窗安装在主框架的侧面;所述主框架包括底部矩形框、顶部矩形框和角柱,所述底部矩形框、顶部矩形框的边角处均设有水平螺栓连接孔和竖直螺栓连接孔,所述角柱的两端设有预留螺栓孔,所述角柱的预留螺栓孔通过连接螺栓与底部矩形框或顶部矩形框的竖直螺栓连接孔连接;在所述底部矩形框和顶部矩形框的两水平螺栓连接孔之间还设有多个出挑螺栓连接孔;两底部矩形框可通过水平螺栓连接孔或者出挑螺栓连接孔连接,两顶部矩形框可通过水平螺栓连接孔或者出挑螺栓连接孔连接;
所述底部矩形框和顶部矩形框均由主梁骨和次梁骨构成,所述主梁骨拼接成的矩形框,所述次梁骨固定在矩形框内部;所述水平螺栓连接孔和竖直螺栓连接孔均位于主梁骨的两端,所述出挑螺栓连接孔位于主梁骨两端的两组水平螺栓连接孔之间;
所述主框架在竖直螺栓连接孔、水平螺栓连接孔以及出挑螺栓连接孔处均设有操作孔,所述操作孔上设有防水盖板;
所述该箱式模块化建筑还包括基础垫块,所述基础垫块的底面与预埋在地基中的第一螺栓组固连接,所述基础垫块的顶面利用第二螺栓组与地面固定连接。
2.根据权利要求1所述的箱式模块化建筑,其特征在于,所述墙体包括水泥纤维板、硅酸钙板以及聚氨酯保温材料填充层,所述水泥纤维板位于墙体外侧,所述硅酸钙板位于墙体内侧,所述聚氨酯保温材料填充层位于水泥纤维板和硅酸钙板之间。
3.根据权利要求1所述的箱式模块化建筑,其特征在于,所述角柱是冷弯而成的异形柱。
4.根据权利要求1所述的箱式模块化建筑,其特征在于,所述防水盖板利用螺栓固定在操作孔上,且防水盖板与操作孔之间设有防水密封圈。
5.根据权利要求1所述的箱式模块化建筑,其特征在于,所述防水盖板的两端为弹性卡板,所述防水盖板利用两弹性卡板固定在操作孔上。
6.一种箱式模块化建筑的建造方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一,将主梁骨拼接成的两个矩形框,一个作为底部矩形框,另一个作为顶部矩形框;再将次梁骨固定在矩形框内部;
步骤二,在底部矩形框上安装次梁骨,铺设双面水泥纤维板夹聚氨酯保温层的整体墙面复合材料,然后再铺设木质地面;
步骤三,在顶部矩形框安装次梁骨,并在顶部矩形框内侧安装一圈角钢,在角钢上安装屋面,并将屋面与顶部矩形框连接处打胶密封;
步骤四,将四根角柱安装于底部矩形框的四个边角处,将屋面安装在四根角柱的顶部;
步骤五,在底部矩形框上表面和顶部矩形框下表面的外侧固定外侧角钢,将墙体固定在外侧角钢上;
步骤六,在底部矩形框上表面和顶部矩形框下表面的内侧固定内侧角钢,使内侧角钢和外侧角钢夹持固定墙体,最终形成单箱体结构;
步骤七,不同的单箱体结构之间则通过出挑螺栓连接孔进行连接出挑;
通过基础垫块将底部矩形框与地基固定。
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