CN111576633A - 一种模块化建筑的立柱体系 - Google Patents

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张文元
王鲜团
李兴建
吴景瑜
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Abstract

本发明提供一种模块化建筑的立柱体系，涉及模块化建筑领域，包括顶棚机构、固定机构、外墙机构和内墙机构；顶棚机构包括第一顶框、第二顶框、第三顶框、第四顶框和第五顶框；固定机构包括第一底框、第二底框、第三底框、第四底框和第五底框；外墙机构包括第一立柱、第二立柱、第三立柱、第四立柱和第五立柱，第二顶框和第二底框设于第一立柱和第二立柱之间，第三顶框和第三底框设于第二立柱和第三立柱之间，第四顶框和第四底框设于第三立柱和第四立柱之间，第五顶框和第五底框设于第四立柱和第五立柱之间；内墙机构的顶部设于第二顶框和第五顶框之间，底部设于第二底框和第五底框之间。本发明制备和操作简单，安装效率高，抗震性能佳。

Description

一种模块化建筑的立柱体系
技术领域
本发明属于模块化建筑领域，具体涉及一种模块化建筑的立柱体系。
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。
模块化建筑是一种组装化技术，它用事先预制好的模块构件，比如墙体，组装成各种房屋，施工简便、组装灵活。模块构件在工厂中预制，便于组织工业化生产、提高工效、减少材料消耗、受季节影响小。模块化建筑具有施工速度快、抗震性能好、使用面积大、建筑自重轻、施工简便、组装灵活、用工用料省、模块构件可以设计等特点，因此在城市建设中具有很好的应用价值。
一个完整的房屋除了具有承重的墙体、梁结构之外还具有用于控制房间受力点的立柱，更主要的是传统模式的楼层主要以钢筋混凝土结构，其施工时间久，混凝土养护时间久，钢筋混凝土抗震性能差。
例如中国专利公布号为CN201821704810.5的一种基于立柱焊接模具的模块化建筑及立柱焊接模具，每个模块单元的立柱与连接板的总长为一标准化长度，所述焊接结构的标准长度与立柱焊接模具限定的焊接长度对应，所述立柱为中空的钢管，水平放置于立柱焊接模具底座上，立柱在模具上的径向位置固定；内衬板第一端套设于所述立柱的中空部中；其第二端预留在立柱外侧，其第二端的边沿与立柱断口外侧沿保持平行，用于承托焊缝；连接板放置于立柱两端，并与模具两端的端板位置相对固定，与内衬板第二端、立柱的断口外侧沿焊接。
又如中国专利公布号为CN201620230685.3的一种模块化建筑，采用金属长条板组装而成，金属长条板通过切割，形成模块化建筑用的立柱、横梁和楼板，立柱、横梁和楼板互相连接在一起，组成模块化建筑，所述金属长条板的其材料为金属蜂窝板，包括蜂窝芯和包夹住蜂窝芯的两块面板。本发明将合适尺寸的楼板、横梁、立柱组成单独的建筑物单元；该建筑物单元的形状、尺寸均可以依建造者的爱好进行设定。并且，多个不同大小、形状的建筑物单元可以组成不同形状的楼型，以满足不同消费者的需求。
因此急需提供一种制备和操作简单，安装效率高，抗震性能佳的模块化建筑的立柱体系。
发明内容
本发明的目的是针对传统混凝土结构的不足，提供一种模块化建筑的立柱体系。
本发明提供了如下的技术方案：
一种模块化建筑的立柱体系，包括顶棚机构、固定机构、外墙机构和内墙机构；
所述顶棚机构包括第一顶框、第二顶框、第三顶框、第四顶框和第五顶框，所述第二顶框和所述第四顶框之间设有至少一个桁架；
所述固定机构包括第一底框、第二底框、第三底框、第四底框和第五底框，所述第一底框、所述第三底框、所述第四底框和所述第五底框的内侧壁均设有凹槽；
所述外墙机构包括第一立柱、第二立柱、第三立柱、第四立柱和第五立柱，所述第一顶框和第二底框设于所述第一立柱和所述第二立柱之间，所述第三顶框和所述第三底框设于所述第二立柱和所述第三立柱之间，所述第四顶框和所述第四底框设于所述第三立柱和所述第四立柱之间，所述第五顶框和所述第五底框设于所述第四立柱和所述第五立柱之间；
所述内墙机构的顶部设于所述第一顶框和所述第五顶框之间，底部设于所述第二底框和所述第五底框之间。
优选的，所述桁架的两端均通过连接件连接所述顶棚机构，相邻所述桁架之间的距离相等，所述桁架的侧壁在水平方向设有至少一个通孔，相邻所述通孔之间的距离相等。
优选的，所述第二顶框和所述第一底框之间设有至少一个第一支撑架，所述第三顶框和所述第三底框之间设有至少一个第二支撑架，所述第五顶框和所述第五底框之间设有至少一个第三支撑架。
优选的，所述第二底框的内侧壁设有两个楼板连接器。
优选的，所述第四立柱和所述第五立柱与所述第五底框之间分别设有第一加强筋。
优选的，与所述第二顶框的相邻的两个所述桁架分别为第一桁架和第二桁架，所述第一桁架的一端连接所述第一顶框，另一端连接所述内墙机构的顶部，所述第二顶框和所述第二桁架之间设有两个第二加强筋，两个所述第二加强筋相交于所述第二顶框的侧壁。
优选的，所述内墙机构设于所述第一桁架和所述第二桁架的下方。
优选的，所述第一立柱、所述第二立柱、所述第三立柱、所述第四立柱和所述第五立柱的材质为钢。
本发明的有益效果是：
(1)模块化建筑的立柱体系制备简单，在现有的模块化建筑技术下即可完成，无需另外的步骤；
(2)保持了模块化建筑的高效性，抗震性能佳，环保且适于工业化生产。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的俯视图。
图中标记为：1、第一立柱；2、通孔；3、第一顶框；4、第二桁架；5、第二立柱；6、第三顶框；7、连接件；8、第三立柱；9、第四顶框；10、第二支撑架；11、第三底框；12、第四底框；13、第一加强筋；14、第五底框；15、第三支撑架；16、内墙机构；17、第五顶框；18、第五立柱；19、第二加强筋；20、第二顶框；21、第一桁架；22、第四立柱；23、凹槽；24、第一支撑架；25、第一底框；26、第二底框；27、楼板连接器。
具体实施方式
实施例
如图所示，一种模块化建筑的立柱体系，包括顶棚机构、固定机构、外墙机构和内墙机构16；
顶棚机构包括第二顶框20、第一顶框3、第三顶框6、第四顶框9和第五顶框17，第二顶框20和第四顶框9之间设有至少一个桁架；
固定机构包括第一底框25、第二底框26、第三底框11、第四底框12和第五底框14，第一底框25、第三底框11、第四底框12和第五底框14的内侧壁均设有凹槽23；
外墙机构包括第一立柱1、第二立柱5、第三立柱8、第四立柱22和第五立柱18，第一顶框3和第二底框26设于第一立柱1和第二立柱5之间，第三顶框6和第三底框11设于第二立柱5和第三立柱8之间，第四顶框9和第四底框12设于第三立柱8和第四立柱22之间，第五顶框17和第五底框14设于第四立柱22和第五立柱18之间；
内墙机构16的顶部设于第二顶框20、第一顶框3、第二桁架4和第五顶框17之间，底部设于第一底框25、第二底框26和第五底框14之间。
桁架的两端均通过连接件7连接顶棚机构，相邻桁架之间的距离相等，桁架的侧壁在水平方向设有至少一个通孔2，相邻通孔2之间的距离相等。第二顶框20和第一底框25之间设有至少一个第一支撑架24，第三顶框6和第三底框11之间设有至少一个第二支撑架10，第五顶框17和第五底框14之间设有至少一个第三支撑架15。第二底框26的内侧壁设有两个楼板连接器27。第四立柱22和第五立柱18与第五底框14之间分别设有第一加强筋13。与第二顶框20的相邻的两个桁架分别为第一桁架21和第二桁架4，第一桁架21的一端连接第一顶框3，另一端连接内墙机构16的顶部，第二顶框20和第二桁架4之间设有两个第二加强筋19，两个第二加强筋19相交于第二顶框20的侧壁。内墙机构16设于第一桁架21和第二桁架4的下方。第一立柱1、第二立柱5、第三立柱8、第四立柱22和第五立柱18的材质为钢。
利用模块化建筑技术，在模块构件的制备过程中，将建筑主要受力结构--第一立柱1、第二立柱5、第三立柱8、第四立柱22和第五立柱18使用钢结构作为受力钢梁，使其具有良好的抗震性能。在使用铣床对将第一立柱1、第二立柱5、第三立柱8、第四立柱22和第五立柱18顶部和底部的承重块铣削到0.07毫米，来保证每一个楼层的绝对高度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种模块化建筑的立柱体系，其特征在于，包括顶棚机构、固定机构、外墙机构和内墙机构；
所述顶棚机构包括第一顶框、第二顶框、第三顶框、第四顶框和第五顶框，所述第二顶框和所述第四顶框之间设有至少一个桁架；
所述固定机构包括第一底框、第二底框、第三底框、第四底框和第五底框，所述第一底框、所述第三底框、所述第四底框和所述第五底框的内侧壁均设有凹槽；
所述外墙机构包括第一立柱、第二立柱、第三立柱、第四立柱和第五立柱，所述第一顶框和第二底框设于所述第一立柱和所述第二立柱之间，所述第三顶框和所述第三底框设于所述第二立柱和所述第三立柱之间，所述第四顶框和所述第四底框设于所述第三立柱和所述第四立柱之间，所述第五顶框和所述第五底框设于所述第四立柱和所述第五立柱之间；
所述内墙机构的顶部设于所述第一顶框和所述第五顶框之间，底部设于所述第二底框和所述第五底框之间。
2.根据权利要求1所述的模块化建筑的立柱体系，其特征在于，所述桁架的两端均通过连接件连接所述顶棚机构，相邻所述桁架之间的距离相等，所述桁架的侧壁在水平方向设有至少一个通孔，相邻所述通孔之间的距离相等。
3.根据权利要求1所述的模块化建筑的立柱体系，其特征在于，所述第二顶框和所述第一底框之间设有至少一个第一支撑架，所述第三顶框和所述第三底框之间设有至少一个第二支撑架，所述第五顶框和所述第五底框之间设有至少一个第三支撑架。
4.根据权利要求1所述的模块化建筑的立柱体系，其特征在于，所述第二底框的内侧壁设有两个楼板连接器。
5.根据权利要求1所述的模块化建筑的立柱体系，其特征在于，所述第四立柱和所述第五立柱与所述第五底框之间分别设有第一加强筋。
6.根据权利要求1所述的模块化建筑的立柱体系，其特征在于，与所述第二顶框的相邻的两个所述桁架分别为第一桁架和第二桁架，所述第一桁架的一端连接所述第一顶框，另一端连接所述内墙机构的顶部，所述第二顶框和所述第二桁架之间设有两个第二加强筋，两个所述第二加强筋相交于所述第二顶框的侧壁。
7.根据权利要求6所述的模块化建筑的立柱体系，其特征在于，所述内墙机构设于所述第一桁架和所述第二桁架的下方。
8.根据权利要求1所述的模块化建筑的立柱体系，其特征在于，所述第一立柱、所述第二立柱、所述第三立柱、所述第四立柱和所述第五立柱的材质为钢。
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