CN110528706A - 一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点及其施工方法，属于建筑构件连接技术领域。包括箱型梁、箱型柱、外套筒，每一外套筒垂直连接有一箱型柱，且每一外套筒相邻两筒壁上还分别连接有一个箱型梁，从而构成一梁柱连接小节点；上下层梁柱连接小节点通过一连接构件连接固定在一起；所述连接构件包括连接板、水平向限位板以及垂直向限位板，所述垂直向限位板设置在连接板两侧，垂直向限位板和连接板之间设置有所述水平向限位板。本发明有效解决了现有模块建筑单元现场装配中，为了完成节点连接而模块单元不能采用全装修的问题。另外，也可以解决箱型梁柱直接焊接节点在地震作用下，梁端不能形成塑性铰造成柱壁拉压损坏的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点及其施工方法，属于建筑构件连接技术领域。
背景技术
装配式建筑结构是以预制构件为主要受力构件经装配连接而组成的结构形式。装配式建筑结构是我国建筑结构发展的重要方向之一，它有利于推进我国建筑工业化和产业化的发展，提高生产效率节约能源，并且有利于提高和保证建筑工程质量。与传统施工法相比，装配式施工有利于绿色建造，更符合节地、节能、节材、节水和环境保护等要求，可降低对环境的负面影响。
模块建筑是装配式建筑发展的终极产品，它实现了全工厂化施工，现场仅需简单装配即可完成建筑的制造，极大的缩短了施工周期，增大了施工效率。由于模块化建筑内中节点形式普遍为“八柱十六梁”，密集的构件布置导致模块建筑在装配时，由于柱与柱之间、梁与梁之间空间狭小，通过现有的焊接手段或螺栓连接方法无法实现可靠连接。
发明内容
为了克服现有技术的上述问题，本发明提出了一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点及其施工方法。用以解决现有模块建筑单元现场装配中，为了完成节点连接而模块单元不能采用全装修的问题。另外，也可以解决箱型梁柱直接焊接节点在地震作用下，梁端不能形成塑性铰造成柱壁拉压损坏的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点，包括箱型梁、箱型柱、外套筒，每一外套筒垂直连接有一箱型柱，且每一外套筒相邻两筒壁上还分别连接有一个箱型梁，从而构成一梁柱连接小节点；所述箱型梁包括上、下层箱型梁，所述外套筒包括上、下层外套筒，所述箱型柱包括上、下层箱型柱；所述上、下层外套筒之间通过一连接构件连接固定在一起；所述连接构件包括连接板、水平向限位板以及垂直向限位板，所述垂直向限位板设置在连接板两侧，垂直向限位板和连接板之间设置有所述水平向限位板；多个水平向限位板之间交叉形成夹角，所述垂直向限位板和连接板与所述水平向限位板的夹角间形成一外角部空间卡槽；所述上层外套筒底部以及下层外套筒顶部均固定有端板，端板外侧朝向梁柱连接小节点的内拐角位置延伸并设置有一螺栓孔，该端板外侧的螺栓孔与所述连接板上的螺栓孔一一对应，并通过高强螺栓将所述端板和连接板固定在一起，从而将多个梁柱连接小节点连接成为一个“内栓外插”式模块建筑连接中节点；所述端板尺寸大于所述上、下层外套筒横截面尺寸，且端板远离所述螺栓孔的一端，即端板位于梁柱连接小节点外拐角一端伸入所述外角部空间卡槽内。
进一步地，所述连接板为方板，且所述水平向限位板设置在连接板和垂直向限位板之间，其由两根垂直相交的水平向限位板构成，用以装配时四个位置的梁柱连接小节点固定到位，保证端板与连接板螺栓孔对中；所述垂直向限位板为方板，其四个角部均指向两根垂直相交的水平向限位板，并与连接板的四个角部呈45度夹角设置，从而在两根垂直相交的水平向限位板形成的内角间形成四个梁柱连接的所述外角部空间卡槽，用以容纳伸入的端板，防止在地震作用下两侧连接受力不均匀，造成倾覆。
进一步地，所述垂直向限位板与连接板之间净距略大于端板厚度，便于装配式的端板的滑入，两侧的所述垂直向限位板分别与上、下层外套筒之间不接触。
进一步地，每层箱型梁包含四组箱型梁，相邻两组箱型梁之间相互垂直，每组箱型梁包含两根平行的箱型梁。
进一步地，每层外套筒包括呈矩阵对称分布的四个垂直设置的外套筒，所有的所述外套筒均为箱型筒，其套设固定在每个对应的箱型柱外侧。
进一步地，每层箱型柱包括四根箱型柱，每根箱型柱分别与对应的四个外套筒竖向插接固定。
进一步地，所述梁柱连接小节点包括上层的四个梁柱连接小节点以及下层的四个梁柱连接小节点。
进一步地，每层四个梁柱连接小节点呈矩阵对阵设置，相邻梁柱连接小节点之间通过水平向限位板分隔。
进一步地，所述水平向限位板用以定位所述端板，保证端板上的螺栓孔与所述连接板上的螺栓孔对齐。
上述一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点的施工方法，包括如下步骤：
步骤一：制作梁柱连接小节点：按设计尺寸制作箱型梁、箱型柱、外套筒，将箱型柱底部竖向插接固定在外套筒内部，并焊接；将两根箱型梁垂直焊接在外套筒相邻两筒壁上；
步骤二：在箱型柱内灌注混凝土；在梁柱连接小节点的外套筒底部焊接端板，端板上开设螺栓孔；
步骤三：八个不同空间位置，即底板四个、顶板四个的梁柱连接小节点组成单个模块房间结构，之后加设墙板及楼板，并进行全屋装修，在装修过程中在每个箱型柱柱脚楼板位置设置预留施工孔；
步骤四：制作连接板，连接板四个角部开设螺栓孔，在连接板两侧焊接设置两根十字交叉垂直设置的水平向限位板，水平向限位板上再焊接垂直向限位板，形成连接构件；
步骤五：模块房间装配组装过程中，可将润滑油涂抹在连接板表面，降低连接板与其它构件之间的摩擦系数；当个模块房间吊装时，将每个模块建筑梁柱连接小节点外角部的端板滑入连接板、垂直限位板和水平向限位板形成的外角部空间卡槽内；
步骤六：在螺栓孔内插入高强螺栓并拧紧，将所述连接构件上下两侧的总共8个梁柱连接小节点整体装配连接为一体，从而形成“内栓外插”式模块建筑连接中节点；
步骤七：所有施工完成后，将之前预留的施工孔封口，并进行简单处理即可完成整个模块建筑的装配。
对于现有技术，本发明具有如下技术效果：
本发明提出了一种“内栓外插”的一种模块建筑连接中节点形式，箱型梁柱通过外套筒连接，可避免箱形梁在地震作用下梁段不易形成塑性铰从而对柱壁产生的拉压损坏。同时在外套筒端部设置端板、并在端板上开设螺栓孔，开孔在每个模块梁柱连接小节点的内角部设置。在装配过程中，首先端板滑入外角部的三角形空间卡槽内，之后通过扳手连接高强螺栓。在模块房间全装修过程中，只需将柱脚位置预留施工孔，装配完毕后简单修补即可实现节点的可靠连接。
附图说明
图1为本发明“内栓外插”式模块建筑连接中节点的三维立体示意图；
图2为发明梁柱连接小节点外拐角示意图；
图3为发明梁柱连接小节点内拐角示意图；
图4为发明连接构件组成示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
实施例1
如图1-4所示，本发明的一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点，包括箱型梁1、箱型柱2、外套筒3，每一外套筒3垂直连接有一箱型柱2，且每一外套筒3相邻两筒壁上还分别连接有一个箱型梁1，从而构成一梁柱连接小节点4，即一个模块，如图2-3所示。梁柱连接小节点4包括上层的四个梁柱连接小节点4以及下层的四个梁柱连接小节点4。箱型梁1包括上、下层箱型梁，每层箱型梁1包含四组箱型梁，相邻两组箱型梁1之间相互垂直，每组箱型梁1包含两根平行的箱型梁1。外套筒包括上、下层外套筒3，每层外套筒3包括呈矩阵对称分布的四个垂直设置的外套筒3，所有的外套筒3均为箱型筒，其套设固定在每个对应的箱型柱2外侧。箱型柱2包括上、下层箱型柱，每层箱型柱2包括四根箱型柱2，每根箱型柱2分别与对应的四个外套筒3竖向插接固定。
上、下层外套筒3之间通过一连接构件5连接固定在一起。如图4所示，连接构件5包括连接板51、水平向限位板52以及垂直向限位板53，连接板51为方板，垂直向限位板53设置在连接板51两侧，垂直向限位板53和连接板51之间设置有水平向限位板52。多个水平向限位板52之间交叉形成夹角，本实施例中，水平向限位板52由两根垂直相交的水平向限位板52构成，用以装配时四个位置的梁柱连接小节点固定到位，保证端板6与连接板螺栓孔61对中。即水平向限位板52用以定位所述端板6，保证端板6上的螺栓孔61与连接板51上的螺栓孔61对齐。此外，垂直向限位板53也为方板，其四个角部均指向两根垂直相交的水平向限位板52，并与连接板51的四个角部呈45度夹角设置，从而在两根垂直相交的水平向限位板52形成的内角间与垂直向限位板53和连接板51间形成四个梁柱连接的外角部空间卡槽54，用以容纳伸入的端板6，防止在地震作用下两侧连接受力不均匀，防止倾覆。垂直向限位板53与连接板51之间净距略大于端板6厚度，便于装配式的端板6的滑入。两侧的垂直向限位板53分别与上、下层外套筒之间不接触。
上层外套筒底部以及下层外套筒顶部均固定有端板6，端板6外侧朝向梁柱连接小节点4的内拐角位置延伸并设置有一螺栓孔61，该端板6外侧的螺栓孔61与连接板51上的螺栓孔61一一对应，并通过高强螺栓将端板6和连接板51固定在一起，从而将多个梁柱连接小节点4连接成为一个“内栓外插”式模块建筑连接中节点。端板6尺寸大于上、下层外套筒横截面尺寸，且端板6远离螺栓孔61的一端，即端板6位于梁柱连接小节点4外拐角一端伸入外角部空间卡槽54内。
此外，本实施例中，每层四个梁柱连接小节点4呈矩阵对阵设置，相邻梁柱连接小节点4之间通过水平向限位板52分隔。
上述“内栓外插”式模块建筑连接中节点的施工方法，包括如下步骤：
步骤一：制作梁柱连接小节点4：按设计尺寸制作箱型梁1、箱型柱2、外套筒3，将箱型柱2底部竖向插接固定在外套筒3内部，并焊接；将两根箱型梁1垂直焊接在外套筒3相邻两筒壁上；
步骤二：在箱型柱2内灌注混凝土；在梁柱连接小节点的外套筒3底部焊接端板，端板上开设螺栓孔；
步骤三：八个不同空间位置，即底板四个、顶板四个的梁柱连接小节点4组成单个模块房间结构，之后加设墙板及楼板，并进行全屋装修，在装修过程中在每个箱型柱柱脚楼板位置设置预留施工孔；
步骤四：制作连接板51，连接板51四个角部开设螺栓孔，在连接板51两侧焊接设置两根十字交叉垂直设置的水平向限位板52，水平向限位板52上再焊接垂直向限位板53，形成连接构件5；
步骤五：模块房间装配组装过程中，可将润滑油涂抹在连接板51表面，降低连接板51与其它构件之间的摩擦系数；当个模块房间吊装时，将每个模块建筑梁柱连接小节点外角部的端板6滑入连接板51、垂直限位板53和水平向限位板52形成的外角部空间卡槽54内；
步骤六：在螺栓孔61内插入高强螺栓并拧紧，将所述连接构件5上下两侧的总共8个梁柱连接小节点4整体装配连接为一体，从而形成“内栓外插”式模块建筑连接中节点；
步骤七：所有施工完成后，将之前预留的施工孔封口，并进行简单处理即可完成整个模块建筑的装配。
上述实施例只是为了更清楚说明本发明的技术方案做出的列举，并非对本发明的限定，本领域的普通技术人员根据本领域的公知常识对本申请技术方案的变通亦均在本申请保护范围之内，总之，上述实施例仅为列举，本申请的保护范围以所附权利要求书范围为准。
Claims (10)
1.一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点，包括箱型梁(1)、箱型柱(2)、外套筒(3)，每一外套筒(3)垂直连接有一箱型柱(2)，且每一外套筒(3)相邻两筒壁上还分别连接有一个箱型梁(1)，从而构成一梁柱连接小节点(4)，其特征在于：所述箱型梁(1)包括上、下层箱型梁，所述外套筒包括上、下层外套筒(3)，所述箱型柱(2)包括上、下层箱型柱；所述上、下层外套筒(3)之间通过一连接构件(5)连接固定在一起；所述连接构件(5)包括连接板(51)、水平向限位板(52)以及垂直向限位板(53)，所述垂直向限位板(53)设置在连接板(51)两侧，垂直向限位板(53)和连接板(51)之间设置有所述水平向限位板(52)；多个水平向限位板(52)之间交叉形成夹角，所述垂直向限位板(53)和连接板(51)与所述水平向限位板(52)的夹角间形成一外角部空间卡槽(54)；所述上层外套筒底部以及下层外套筒顶部均固定有端板(6)，端板(6)外侧朝向梁柱连接小节点(4)的内拐角位置延伸并设置有一螺栓孔(61)，该端板(6)外侧的螺栓孔(61)与所述连接板(51)上的螺栓孔(61)一一对应，并通过高强螺栓将所述端板(6)和连接板(51)固定在一起，从而将多个梁柱连接小节点(4)连接成为一个“内栓外插”式模块建筑连接中节点；所述端板(6)尺寸大于所述上、下层外套筒横截面尺寸，且端板(6)远离所述螺栓孔(61)的一端，即端板(6)位于梁柱连接小节点(4)外拐角一端伸入所述外角部空间卡槽(54)内。
2.根据权利要求1所述的一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点，其特征在于：所述连接板(51)为方板，且所述水平向限位板(52)设置在连接板(51)和垂直向限位板(53)之间，其由两根垂直相交的水平向限位板(52)构成，用以装配时四个位置的梁柱连接小节点(4)固定到位，保证端板(6)与连接板螺栓孔(61)对中；所述垂直向限位板(53)为方板，其四个角部均指向两根垂直相交的水平向限位板(52)，并与连接板(51)的四个角部呈45度夹角设置，从而在两根垂直相交的水平向限位板(52)形成的内角间形成四个梁柱连接的所述外角部空间卡槽(54)，用以容纳伸入的端板(6)，防止在地震作用下两侧连接受力不均匀，造成倾覆。
3.根据权利要求2所述的一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点，其特征在于：所述垂直向限位板(53)与连接板(51)之间净距略大于端板(6)厚度，便于装配式的端板(6)的滑入，两侧的所述垂直向限位板(53)分别与上、下层外套筒之间不接触。
4.根据权利要求2所述的一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点，其特征在于：每层箱型梁(1)包含四组箱型梁，相邻两组箱型梁(1)之间相互垂直，每组箱型梁(1)包含两根平行的箱型梁(1)。
5.根据权利要求4所述的一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点，其特征在于：每层外套筒(3)包括呈矩阵对称分布的四个垂直设置的外套筒(3)，所有的所述外套筒(3)均为箱型筒，其套设固定在每个对应的箱型柱(2)外侧。
6.根据权利要求5所述的一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点，其特征在于：每层箱型柱(2)包括四根箱型柱(2)，每根箱型柱(2)分别与对应的四个外套筒(3)竖向插接固定。
7.根据权利要求6所述的一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点，其特征在于：所述梁柱连接小节点(4)包括上层的四个梁柱连接小节点(4)以及下层的四个梁柱连接小节点(4)。
8.根据权利要求6所述的一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点，其特征在于：每层四个梁柱连接小节点(4)呈矩阵对阵设置，相邻梁柱连接小节点(4)之间通过水平向限位板(52)分隔。
9.根据权利要求1所述的一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点，其特征在于：所述水平向限位板(52)用以定位所述端板(6)，保证端板(6)上的螺栓孔(61)与所述连接板(51)上的螺栓孔(61)对齐。
10.一种根据权利要求1所述的一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：制作梁柱连接小节点(4)：按设计尺寸制作箱型梁(1)、箱型柱(2)、外套筒(3)，将箱型柱(2)底部竖向插接固定在外套筒(3)内部，并焊接；将两根箱型梁(1)垂直焊接在外套筒(3)相邻两筒壁上；
步骤二：在箱型柱(2)内灌注混凝土；在梁柱连接小节点的外套筒(3)底部焊接端板，端板上开设螺栓孔；
步骤三：八个不同空间位置，即底板四个、顶板四个的梁柱连接小节点(4)组成单个模块房间结构，之后加设墙板及楼板，并进行全屋装修，在装修过程中在每个箱型柱柱脚楼板位置设置预留施工孔；
步骤四：制作连接板(51)，连接板(51)四个角部开设螺栓孔，在连接板(51)两侧焊接设置两根十字交叉垂直设置的水平向限位板(52)，水平向限位板(52)上再焊接垂直向限位板(53)，形成连接构件(5)；
步骤五：模块房间装配组装过程中，可将润滑油涂抹在连接板(51)表面，降低连接板(51)与其它构件之间的摩擦系数；当个模块房间吊装时，将每个模块建筑梁柱连接小节点外角部的端板(6)滑入连接板(51)、垂直限位板(53)和水平向限位板(52)形成的外角部空间卡槽(54)内；
步骤六：在螺栓孔(61)内插入高强螺栓并拧紧，将所述连接构件(5)上下两侧的总共8个梁柱连接小节点(4)整体装配连接为一体，从而形成“内栓外插”式模块建筑连接中节点；
步骤七：所有施工完成后，将之前预留的施工孔封口，并进行简单处理即可完成整个模块建筑的装配。
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| CN201910903067.9A CN110528706A (zh) | 2019-09-24 | 2019-09-24 | 一种“内栓外插”式模块建筑连接中节点及其施工方法 |
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| CN (1) | CN110528706A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112392154A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-23 | 浙江中辰建筑科技有限公司 | 一种建筑钢竖柱节点结构及连接装置 |
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2019
- 2019-09-24 CN CN201910903067.9A patent/CN110528706A/zh active Pending
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