CN112012355A - 一种节点连接结构及模块化建筑 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种节点连接结构及模块化建筑，涉及建筑技术领域。其中，节点连接结构包括：连接盒子，所述连接盒子具有敞口的容纳腔，所述容纳腔用于适配安装任一模块的待连接部位；节点板，所述节点板安装于相邻两个待连接部位之间，且每相邻两个待连接部位的所述连接盒子与所述节点板固定连接，以固定相邻两个模块。以设置的连接盒子与模块的待连接部位适配安装，连接盒子内部的容纳腔使得待连接部位的安装更方便。并且，相邻模块间的固定，是通过相邻模块的连接盒子与节点板固定实现的，固定面增大，固定更稳固。

Description

一种节点连接结构及模块化建筑

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其是涉及一种节点连接结构及模块化建筑。

背景技术

随着建筑工业化和装配式建筑的不断发展，模块化建筑在建筑市场也越来越重要。

不同于混凝土建筑的现浇节点及传统钢结构的梁柱节点，模块化建筑中不同模块之间箱体连接的节点无论从形式上还是受力状态上都更为复杂，不能以传统的刚接或者铰接节点来处理。各个独立的箱体模块的连接由于节点位置及所连接模块数量的不同又呈现出更多的不确定性。此外，随着装配式模块化建筑朝着更高、更大、更多样化的方向发展，结构体系对于连接节点的强度及抗震性能也提出了更高的要求。

传统的模块化建筑中，上下层集装箱或模块之间的连接方式主要是通过连接件之间的卡接配合。这种连接方式较为简单，对于高层集装箱建筑，不能保证建筑结构的整体稳定性，并且卡接涉及的安装口较小，安装不方便，所耗费的安装时间也较长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节点连接结构及模块化建筑，以解决现有技术中存在的模块化建筑节点连接稳定性不好、安装不便的技术问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种节点连接结构，用于模块化建筑中相邻模块的连接，包括：

连接盒子，所述连接盒子具有敞口的容纳腔，所述容纳腔用于适配安装任一模块的待连接部位；

节点板，所述节点板安装于相邻两个待连接部位之间，且每相邻两个待连接部位的所述连接盒子与所述节点板固定连接，以固定相邻两个模块。

进一步地，还包括：至少一组固定组件，每相邻两个所述连接盒子与所述节点板通过至少一组所述固定组件固定连接。

进一步地，所述连接盒子用于与节点板连接的底壁上设置有安装孔，所述节点板对应所述安装孔的位置设置有通孔；

每组所述固定组件依次穿过所述连接盒子的安装孔、所述通孔及相邻所述连接盒子的安装孔，以适配固定相邻两个所述连接盒子及所述节点板。

进一步地，所述容纳腔包括依次连通的第一区域、第二区域及第三区域，所述连接盒子对应所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域的位置分别设置有所述安装孔。

进一步地，所述连接盒子对应所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域的侧壁上分别设置有安装窗口。

进一步地，所述第二区域对应的所述安装孔的尺寸大于所述第一区域或所述第三区域对应的安装孔的尺寸。

进一步地，所述第一区域或所述第三区域对应有至少两个安装孔，且相邻两个所述安装孔之间具有预设距离。

进一步地，所述固定组件包括相适配的螺杆和螺母。

根据本发明的第二方面，提供了一种模块化建筑，包括上层模块、下层模块及所述的节点连接结构，所述上层模块的待连接部位与所述下侧模块对应的待连接部位通过一节点连接结构固定连接。

进一步地，所述上层模块和/或所述下层模块的所述待连接部位均设置有加劲肋。

本发明提供的一种节点连接结构及模块化建筑，以设置的连接盒子与模块的待连接部位适配安装，连接盒子内部的容纳腔使得待连接部位的安装更方便。并且，相邻模块间的固定，是通过相邻模块的连接盒子与节点板固定实现的，固定面增大，固定更稳固。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的模块化建筑的示意图；

图2为连接盒子的结构示意图；

图3为节点板的示意图；

附图标记：

1、上层模块；2、下层模块；

11、钢管混凝土柱，12、U型梁，13、加劲肋；

3、节点连接结构，

31、连接盒子，311、第一区域，312、第二区域,313、第三区域，314、第一安装孔，315、第二安装孔，316、第三安装孔，317、第一安装窗口，318、第二安装窗口，319、第三安装窗口；

32、节点板，321、第一通孔，322、第二通孔，323、第三通孔；

33、固定组件，331、第一固定组件，332、第二固定组件，333、第三固定组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中模块化建筑往往存在以下问题或缺陷：模块间节点连接方式安装不便、固定性不好，仅能适应于低层、无法在高层中广泛应用。或者，连接只能在一个方向连接，造成建筑立面单调(比如呈长方形外形)。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种节点连接结构，用于模块化建筑中相邻模块的连接。

在一个示例性的实施例中，如图1-3所示，节点连接结构3包括：连接盒子31及节点板32。每个连接盒子31用于安装一个模块的待连接部位(比如模块的角部)，相邻两个连接盒子31可以通过节点板32固定连接，从而实现两个模块的固定。本实施例中的节点连接结构3安装方便，能够有效提升施工速度，并且安全性高，能够应用于高层建筑。

本实施例中，如图2所示，连接盒子31具有敞口的容纳腔，容纳腔的形状与待连接部位的形状相适应，以使容纳腔与待连接部位适配安装。以容纳腔安装模块的方式，由于容纳腔的安装空间与待连接部位适配且敞口设置，模块可以很容易的安装进连接盒子31内，较现有技术中安装口小的安装方式更方便快捷。

本实施例中，如图3所示，节点板32安装于相邻两个待连接部位之间，每相邻两个待连接部位的连接盒子31可通过一个节点板32固定连接。节点板32可以是钢板，其固定面较大，相邻连接盒子31再通过钢板共同受力，能够保证节点(相邻俩模块的待连接部位形成一个节点)的整体性，承载力高、传力均匀，实现模块间的固定稳固，进而保证高层建筑抵抗水平荷载的能力。其中，固定连接的方式可以有多种，比如采用浇筑、焊接或螺栓固定等方式。

在一个示例性的实施例中，节点连接结构3还包括：至少一组固定组件33，每相邻两个连接盒子31与节点板32通过至少一组固定组件33固定连接。其中，固定组件33可以是螺杆或其他锁紧结构。

在一个示例性的实施例中，相邻模块通过连接盒子31和节点板32固定的方式可以是：如图2-3所示，连接盒子31用于与节点板32连接的底壁上设置有安装孔，节点板32对应安装孔的位置设置有通孔；每组固定组件33依次穿过连接盒子31的安装孔、通孔及相邻连接盒子31的安装孔，以适配固定相邻两个连接盒子31及节点板32。

在一个示例性的实施例中，如图2所示，连接盒子31可以是与待连接部位适配的阶梯型，容纳腔包括依次连通的第一区域311、第二区域312及第三区域313。其中，第一区域311可以是对应待连接部位的一水平部，第三区域313对应待连接部位的另一水平部，第二区域312对应待连接部位的U型梁12的端部形状。

本实施例中，连接盒子31对应第一区域311、第二区域312及第三区域313的位置分别设置有安装孔。其中，如图2所示，第一区域311对应第一安装孔314，第二区域312对应第二安装孔315，第三区域313对应第三安装孔316。

相适应的，如图3所示，节点板32对应第一安装孔314处设置第一通孔321，对应第二安装孔315处设置第二通孔322，对应第三安装孔316处设置第三通孔323。

其中，固定组件33设置为三组，分别是第一固定组件331、第二固定组件332及第三固定组件333。每组固定组件33包括相适配的螺杆和螺母。

以第二固定组件332的固定方式为例说明：

第二固定组件332的螺杆依次穿过一模块(比如上层模块1)的第二安装孔315、节点板32的第二通孔322以及相邻模块(比如下层模块2)的第二安装孔315，并且螺杆的两端分别以顶部封闭的螺母螺纹连接固定。以图1当前方位为例，安装完毕后，第二固定组件332的一个螺母锁定于上层模块1的连接盒子31的底面，另一个螺母锁定于下层模块2的连接盒子31的顶面。其中，每个螺母的内侧配有垫片和弹簧垫，有效防止螺杆的松脱。螺杆还可起到定位功能，并且第二固定组件332的螺母拧紧至节点板32对应的第二孔内，以将其与节点板32压紧，一方面起到辅助抗拉的作用，另一方面实现通过摩擦协助抗剪。

可以理解的，第一固定组件331或第三固定组件333也可采用相似的螺杆和螺母螺纹连接的方式实现固定，为防止螺杆连接的松脱，各螺母的内侧需配有垫片和弹簧垫。

在一个示例性的实施例中，考虑到固定组件33安装的问题，如图2所示，本实施例连接盒子31对应第一区域311、第二区域312及第三区域313的侧壁上分别设置有安装窗口。连接盒子31为具有容纳腔的空心结构，因此安装窗口的设置，可以方便固定组件33的安装锁紧及调试。

其中，第一区域311对应有第一安装窗口317，第二区域312对应有第二安装窗口318，第三区域313对应有第三安装窗口319，在两个相邻模块放置好后，比如在下层模块2上面放置上层模块1后，可以通过第一安装窗口317从室内拧紧第一固定组件331，通过第二安装窗口318从室内拧紧第二固定组件332，通过第三安装窗口319从室内拧紧第三固定组件333。

在一个示例性的实施例中，如图2所示，第二区域312对应的位置承重性能及固定性能更关键，因此本实施例中第二区域312对应的安装孔的尺寸大于第一区域311或第三区域313对应的安装孔的尺寸，以便于选用合适尺寸的第二固定组件332来实现安装固定，实现更好的承重性能及稳固性能。

在一个示例性的实施例中，如图2所示，第一区域311或第三区域313对应有至少两个安装孔，结合上述实施例的描述，本实施例中第一区域311对应有两个第一安装孔314，第三区域313对应有两个第二安装孔315，相适应的节点板32上的通孔数量也适应增加，增加安装孔可以进一步提升固定的稳固性。

本实施例中，任意相邻两个安装孔之间具有预设距离，预设距离可以是满足施工过程中相邻螺栓间距要求的距离，并且各安装孔错位设置，既满足相邻固定组件33之间间距的要求，又可以满足抗剪要求，相比现有技术中多螺栓并排设置的方式更节省材料。

在一个示例性的实施例中，如图1所示，提供了一种模块化建筑，包括上层模块1、下层模块2及的节点连接结构3，上层模块1的待连接部位与下侧模块对应的待连接部位通过一节点连接结构3固定连接。

本实施例中，上层模块1和/或下层模块2均包括垂直连接的钢管混凝土柱11以及U型梁12，其待连接部位往往位于模块的角部，并包含部分U型梁12。在通过节点连接结构3固定安装上层模块1及下层模块2后，连接盒子31、节点板32及钢管混凝土柱11以及U型梁12的外侧端面都是平齐的。

为提升模块自身的支撑强度及稳固性，如图1所示，在待连接部位附近，钢管混凝土柱11与U型梁12之间固定有加劲肋13，以保证节点刚性和梁力传到柱，使梁柱固结更坚固。此外，本实施例的梁、柱内灌轻质混凝土，进一步提高节点连接可靠性，同时提高构件强度、增大结构刚度，从而提高结构抗风抗震能力和舒适度。

以一个长方体模块为例，其待连接部位可以是其八个顶点所在的角部，而本申请实施例提供的节点连接结构3，连接盒子31可以安装在任意一个待连接部位(节点)处，连接盒子31与节点板32的安装也不受安装方向的限制。并且，由于安装窗口的设置(安装窗口也是向内开口)，无论是在哪个待连接部位安装，均可以方便的进行安装或调试固定组件33。因此每个节点处的节点连接结构3都可以实现八个模块、四个方向的安装，改变现有技术中模块化房屋只能一个方向连接，避免建筑立面单调(呈长方形外形)。

本申请中，现场不需焊接，转而采用能保证质量的工厂焊接加以替代，使模块间连接更加紧密，成为一个整体，保证了节点可以用于高层，并且现场安装与长期使用的安全性。由于避免焊接工作，通过现场塔接，可大大缩短施工时间。如按每30个节点节省现场焊接、搭接时间一天，按30层每层60个节点，可节省施工时间2个月。当工程量巨大时，其节省的时间更将难以估量。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种节点连接结构(3)，用于模块化建筑中相邻模块的连接，其特征在于，包括：

连接盒子(31)，所述连接盒子(31)具有敞口的容纳腔，所述容纳腔用于适配安装任一模块的待连接部位；

节点板(32)，所述节点板(32)安装于相邻两个待连接部位之间，且每相邻两个待连接部位的所述连接盒子(31)与所述节点板(32)固定连接，以固定相邻两个模块。

2.根据权利要求1所述的节点连接结构(3)，其特征在于，还包括：至少一组固定组件(33)；

每相邻两个所述连接盒子(31)与所述节点板(32)通过至少一组所述固定组件(33)固定连接。

3.根据权利要求2所述的节点连接结构(3)，其特征在于，所述连接盒子(31)用于与节点板(32)连接的底壁上设置有安装孔，所述节点板(32)对应所述安装孔的位置设置有通孔；

每组所述固定组件(33)依次穿过所述连接盒子(31)的安装孔、所述通孔及相邻所述连接盒子(31)的安装孔，以适配固定相邻两个所述连接盒子(31)及所述节点板(32)。

4.根据权利要求3所述的节点连接结构(3)，其特征在于，所述容纳腔包括依次连通的第一区域(311)、第二区域(312)及第三区域(313)，所述连接盒子(31)对应所述第一区域(311)、所述第二区域(312)及所述第三区域(313)的位置分别设置有所述安装孔。

5.根据权利要求4所述的节点连接结构(3)，其特征在于，所述连接盒子(31)对应所述第一区域(311)、所述第二区域(312)及所述第三区域(313)的侧壁上分别设置有安装窗口。

6.根据权利要求4所述的节点连接结构(3)，其特征在于，所述第二区域(312)对应的所述安装孔的尺寸大于所述第一区域(311)或所述第三区域(313)对应的安装孔的尺寸。

7.根据权利要求4所述的节点连接结构(3)，其特征在于，所述第一区域(311)或所述第三区域(313)对应有至少两个安装孔，且相邻两个所述安装孔之间具有预设距离。

8.根据权利要求2-7任一项所述的节点连接结构(3)，其特征在于，所述固定组件(33)包括相适配的螺杆和螺母。

9.一种模块化建筑，其特征在于，包括上层模块(1)、下层模块(2)及权利要求1-8任一项所述的节点连接结构(3)，所述上层模块(1)的待连接部位与所述下侧模块对应的待连接部位通过一节点连接结构(3)固定连接。

10.根据权利要求9所述的模块化建筑，其特征在于，所述上层模块(1)和/或所述下层模块(2)的所述待连接部位均设置有加劲肋(13)。

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