CN113969620A - 由多个混凝土预制模块组成的多层模块化建筑物及其组装方法 - Google Patents

由多个混凝土预制模块组成的多层模块化建筑物及其组装方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113969620A
CN113969620A CN202110833670.1A CN202110833670A CN113969620A CN 113969620 A CN113969620 A CN 113969620A CN 202110833670 A CN202110833670 A CN 202110833670A CN 113969620 A CN113969620 A CN 113969620A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lightweight concrete
module
modules
based precast
column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110833670.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113969620B (zh
Inventor
武延民
张娟
刘奕锋
朱宏刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nano and Advanced Materials Institute Ltd
Original Assignee
Nano and Advanced Materials Institute Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nano and Advanced Materials Institute Ltd filed Critical Nano and Advanced Materials Institute Ltd
Publication of CN113969620A publication Critical patent/CN113969620A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113969620B publication Critical patent/CN113969620B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/348—Structures composed of units comprising at least considerable parts of two sides of a room, e.g. box-like or cell-like units closed or in skeleton form
    • E04B1/34815—Elements not integrated in a skeleton
    • E04B1/34823—Elements not integrated in a skeleton the supporting structure consisting of concrete
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/348—Structures composed of units comprising at least considerable parts of two sides of a room, e.g. box-like or cell-like units closed or in skeleton form
    • E04B1/34807—Elements integrated in a skeleton
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/348—Structures composed of units comprising at least considerable parts of two sides of a room, e.g. box-like or cell-like units closed or in skeleton form
    • E04B1/34869—Elements for special technical purposes, e.g. with a sanitary equipment
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/388—Separate connecting elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/41—Connecting devices specially adapted for embedding in concrete or masonry

Abstract

本发明提供一种由多个基于混凝土的预制模块组合而成的多层模块化建筑物，其包含至少一第一和第二基于轻质混凝土的预制模块，每个模块具有至少一根梁、一根柱和至少部分地附接到两个或更多个梁和柱的选自天花板或地板的一个水平结构。一种连接系统，包括至少一个竖直对准连接器附接至所述置于第一与第二基于轻质混凝土的预制模块之间的水平负载分配板上，用于连接第一和第二基于轻质混凝土的预制模块，该竖直对准连接器的顶部部分定位于第二基于轻质混凝土的预制模块的所述柱的底端和第一基于轻质混凝土的预制模块的所述柱的顶端中的所述浆液接受腔中。现场灌浆将竖直对准连接器嵌入在每一浆液接受腔中。

Description

由多个混凝土预制模块组成的多层模块化建筑物及其组装 方法
技术领域
本发明涉及一种由多个混凝土预制模块组合而成的多层模块化建筑物及其组装方法。
背景技术
高层建筑物通常通过传统构造方法一次一层地构建，传统构造方法在现场遵循线性构造顺序。混凝土的大量浇铸在现场进行，这会受外部因素影响，例如天气条件、可用人力和有知识工人的可用性。另外，仅可在建筑物构造之后执行每一楼层的内部装修，例如电气和液压系统。这些内部装饰难以在现场环境下完成。
模块化集成结构(MiC)为创新构造技术，其使用装配有内部装饰、配件和固定件的独立体积模块。通常，预制模块表示建筑物的某一单元，例如公寓、公寓套房、办公室或其部分，任选地连同管道固定件、电线、内建式橱柜等一起形成。预制模块可包含至多四个竖直壁与天花板和地板；替代地，其可具有少于四个壁、仅天花板或地板以及第三和/或第四壁，以及由邻近模块提供的天花板或地板。这些模块在运输到装配成多层建筑物的构造地点之前在工厂中被场外预制。通过使用MiC构造技术，建筑物可在更短时间段内装配，质量控制更好、工人更少且减少构造浪费。另外，MiC使得建筑物成本降低且工作环境更安全。
越来越多的混凝土MiC已经被住宅建筑物项目所采用且正成为高层私人住宅建筑物的发展趋势，因为它与传统钢筋混凝土建筑物构造具有类似触感且在建筑物完工之后降低检验和维护成本。
然而，普通混凝土MiC的较重重量和目前使用的塔式起重机的负载限制对建筑物模块的尺寸产生了限制。另外，当前混凝土MiC通常涉及用于对作用于其平面中的竖直和横向力提供刚性阻力且能够将负载竖直地传递到建筑物的地基的剪力墙结构系统，这会因为结构剪力墙无法被拆卸或移除而导致使用空间和建筑布局的不灵活性。
混凝土MiC的另一问题是现场的繁重且大量的湿施工工作，这是由于现有的连接接头设计是通过在模块之间搭接钢筋和现浇混凝土，或通过半预铸板而将钢筋和现浇混凝土半壁搭接到凹处。
存在将预制模块接合在一起的若干技术。通常，采用机械解决方案，例如，来自一个模块的销钉插入到配合凹部或插口中，或水平和竖直板栓接到模块且彼此互连。这些通常用于基于钢的模块。新的连接技术也已被提出。举例来说，WO 2017/058117使用涉及保持器、紧固件和连接板的模块接合技术。WO 2018/101891描绘用于钢框架PPVC模块的互锁板。SG 10201703972W描述一种用于在PPVC构造中制造复合结构壁的技术，其中形成于一对壁通道中的通道接纳连杆。U.S.9,366,020使用具有中心杆的钢框架和用于模块装配的螺母和螺栓连接。
虽然这些技术对于一些环境来说是可接受的，但经受极端条件如强风(台风、飓风)或地震的位置可能需要在邻近预制模块之间具有强度更高的接头。此外，许多现有技术接合技术是针对基于钢框架的模块而非基于混凝土的模块。因此，所属领域中需要模块化构造中的高强度连接以适应遭受潜在恶劣环境的建筑物的需要。此外，所属领域中需要用于基于混凝土的MiC模块的接合系统，其易于现场实施且使得邻近模块紧固接合。
发明内容
在第一个方面，本发明提供一种由多个基于混凝土的预制模块组合而成的多层模块化建筑物。所述建筑物包含一个第一基于轻质混凝土的预制模块，其具有包含至少一根梁和至少一根柱的至少四个混凝土承重元件。所述模块还包含至少部分地附接到所述承重元件中的两个或更多个的选自天花板或地板的至少一个水平结构。所述柱在其顶端处具有一个浆液接受腔。所述建筑物还包含一个第二基于轻质混凝土的预制模块，其定位于所述第一基于轻质混凝土的预制模块上方且包含含有至少一根梁和至少一根柱的至少四个混凝土承重元件。选自天花板或地板的至少一个水平结构至少部分地附接至所述承重元件中的两个或更多个。所述柱在其底端处具有一浆液接受腔。连接系统连接所述第一基于轻质混凝土的预制模块与所述第二基于混凝土的预制模块且包含附接至一水平负载分配板的至少一个竖直对准连接器，所述竖直对准连接器的顶部部分定位于所述第二基于轻质混凝土的预制模块的所述柱的所述底端和所述第一基于轻质混凝土的预制模块的所述柱的所述顶端中的所述浆液接受腔中。所述水平负载分配板定位于所述第一基于轻质混凝土的预制模块与所述第二基于轻质混凝土的预制模块之间。现场浆液将所述竖直对准连接器嵌入在每一浆液接受腔中。
在第一个方面的一个实施例中，一个水平负载分配板附接至两个竖直对准连接器，用于连接所述多层模块化建筑物的四个基于轻质混凝土的预制模块，其中所述四个基于轻质混凝土的预制模块中的两个为上部基于轻质混凝土的预制模块，所述四个基于轻质混凝土的预制模块中的另外两个为下部基于轻质混凝土的预制模块，且其中每一个上部及下部基于轻质混凝土的预制模块定位为分别与所述上部及下部基于轻质混凝土的预制模块的另一个相邻。
在第一个方面的另一个实施例中，一个水平负载分配板附接至四个竖直对准连接器，用于连接所述多层模块化建筑物的八个基于轻质混凝土的预制模块，其中所述八个基于轻质混凝土的预制模块中的四个为上部基于轻质混凝土的预制模块，所述八个基于轻质混凝土的预制模块中的另外四个为下部基于轻质混凝土的预制模块，且其中每一个上部及下部基于轻质混凝土的预制模块定位为分别与其他三个上部基于轻质混凝土的预制模块的每一个及和其他三个下部基于轻质混凝土的预制模块的每一个相邻。
在第一个方面的其它实施例中，每一个竖直对准连接器为钢杆且所述水平负载分配板为钢板，其中一根或多根钢杆通过焊接或通过机械连接器永久固定在所述钢板上，且所述机械连接器由所述一根或多根钢杆上的螺纹部分和所述钢板上用于接纳所述钢杆的所述螺纹部分的相应螺纹孔组成。
在第一个方面的又一个实施例中，每一个上部基于轻质混凝土的预制模块包括至少一个灌浆通道，所述灌浆通道通向用于灌浆的浆液接受腔的上部以将所述竖直对准连接器嵌入所述浆液接受腔中。
在第二个方面，本发明提供一种组装由多个基于混凝土的预制模块组合而成的多层模块化建筑物的方法。在此方法中，第一基于轻质混凝土的预制模块定位于第一层级上，所述模块具有包含至少一根梁和至少一根柱的至少四个混凝土承重元件和至少部分地附接至所述承重元件中的两个或更多个的选自天花板或地板的至少一个水平结构。所述柱在其顶端处具有一个浆液接受腔。将浆液施加至所述浆液接受腔。附接到水平负载分配板的竖直对准连接器定位于所述第一模块上，使得所述竖直对准连接器的底部部分插入至所述柱的所述顶端中的所述浆液接受腔中以及所述水平负载分配板定位于所述柱的所述顶端上方。第二基于轻质混凝土的预制模块定位于所述第一基于轻质混凝土的预制模块上方，所述第二基于轻质混凝土的预制模块具有类似柱，所述类似柱在其底端处具有一个浆液接受腔。所述第二基于轻质混凝土的预制模块被定位成使得所述竖直对准连接器的顶端插入到所述柱的所述底端处的所述浆液接受腔中且所述水平负载分配板定位于所述第一基于轻质混凝土的预制模块与所述第二基于轻质混凝土的预制模块之间。
附图说明
下文通过非限制性实例的方式参考以下附图描述本发明的优选实施例，其中：
图1为具有主要组成部分：混凝土框架、楼板、壁板和天花板的典型MiC模块；
图2为不同类型的互锁板，带有用于1模块、2模块和4模块连接的预焊接定位杆；
图3为由三个MiC模块构造的平面图；
图4A为由三个MiC模块构造的公寓内部的立体图；
图4B为由三个MiC模块构造的平面透视图；
图4C为包含平面的三个MiC模块的透视图；
图5为混凝土MiC模块的制造程序；
图6为通过互锁板和柱中的灌浆传力杆(每根柱中一根传力杆)连接在一起的两根L形柱的截面视图；
图7为通过互锁板和柱中的灌浆传力杆(每根柱中一根传力杆)连接在一起的两根L形柱的放大截面视图；
图8为通过互锁板和柱中的灌浆传力杆(每根柱中一根传力杆)连接在一起的两根L形柱的平面视图；
图9为通过互锁板和柱中的灌浆传力杆(每根柱中一根传力杆)连接在一起的三根L形柱的平面视图；
图10为通过互锁板和柱中的灌浆传力杆(每根柱中一根传力杆)连接在一起的四根L形柱的平面视图；
图11为通过互锁板和柱中的灌浆传力杆(每根柱中一根传力杆)连接在一起的转角L形柱的立面图；
图12为通过互锁板和柱中的灌浆传力杆(每根柱中两根传力杆)连接在一起的两根L形柱的截面视图；
图13为通过互锁板和柱中的灌浆传力杆(每根柱中两根传力杆)连接在一起的两根L形柱的放大截面视图；
图14为通过互锁板和柱中的灌浆传力杆(每根柱中两根传力杆)连接在一起的两根L形柱的平面视图；
图15为通过互锁板和柱中的灌浆传力杆(每根柱中两根传力杆)连接在一起的三根L形柱的平面视图；
图16为通过互锁板和柱中的灌浆传力杆(每根柱中两根传力杆)连接在一起的四根L形柱的平面视图；
图17为通过互锁板和柱中的灌浆传力杆(每根柱中两根传力杆)连接在一起的转角L形柱的立面图；
图18A至图18G描述通过使用灌浆传力杆连接接头搭建模块的安装程序。
具体实施方式
图1描绘根据本发明的实施例的用于MiC多层建筑物的轻质混凝土模块。如本文中所使用，术语“轻质混凝土”意指通常低于2000kg/m3的密度的混凝土。本发明的MiC系统中所使用的轻质混凝土可选自各种类型，包含多孔混凝土、泡沫混凝土或轻质骨料混凝土。轻质混凝土的配方可以调整以达到不同的抗压强度，以满足不同的建筑要求和/或标准。
MiC模块10通常包含四个或更多个承重柱和梁、用于地板和屋顶的轻质混凝土板以及轻质混凝土非结构外壁和内部分隔壁。
如图1中所见，本发明的模块10包含与轻质混凝土地板20和轻质混凝土天花板30联接的高强度混凝土(例如，正常密度混凝土)柱梁框架15。非结构轻质混凝土壁板25形成周界壁35和内部分隔壁。MiC模块包括四个或更多个承重柱和梁、用于地板和屋顶的轻质混凝土板以及轻质混凝土非结构外壁和内部分隔壁。
采用本发明中的用于地板、天花板和壁板的轻质混凝土板会极大地减小混凝土模块的总重量且提高其耐火性。对于相同宽度(2.5m)和高度(3m)以及小于25吨的模块重量限制，根据本发明的混凝土模块的长度可从5m至6m增加到8m至10m。MiC建筑物的上部结构的极大的重量减小还有助于实现巨大节省其地基成本。另外，提供高强度混凝土框架替代结构承重墙系统会因为中间区域中的非结构轻质混凝土壁板可被拆卸或移除而改进空间和建筑布局的灵活性。
图2描绘与图1的模块10一起使用的连接系统。在图2中，连接系统50用于接合一个下部模块10与一个上部模块10。如将在下文进一步详细论述，连接系统50包含竖直对准连接器52和水平负载分配板54。连接系统60用于接合两个下部模块10与两个上部模块10且包含两个竖直对准连接器62和一水平负载分配板64。连接系统70用于接合四个下部模块10与四个上部模块10且包含四个竖直对准连接器72和一水平负载分配板74。例如钢传力杆等钢杆可用作竖直对准连接器且钢板可用作水平负载分配板。在一实施例中，钢传力杆可经由焊接或经由机械连接器永久性地附连至水平负载分配板。举例来说，传力杆任选地可为螺纹传力杆，其中在板中具有螺纹孔以接纳螺纹传力杆。
有利地，本发明的连接系统并不需要例如螺母和螺栓等机械元件来紧固连接器。这是至关重要的，使得连接系统与模块之间的接口齐平。有利地，所使用的水平负载分配板的厚度可在施工现场选择以适应邻近模块之间由于制造变化的任何间隙。
图3为公寓套房/公寓的平面视图且图4A和4B为使用根据本发明的实施例的模块化集成结构模块10构造的公寓套房/公寓100的透视图。在所展示实例中，三个混凝土MiC模块10联接在一起以形成呈并列配置的公寓，其包含三个卧室、一公共浴室、一厨房和一客厅。然而，预期建筑物可包含根据本发明的实施例的任何合适数目和配置的模块。
图4C展示构成公寓套房/公寓100的个别模块10；每一模块包含高强度混凝土柱梁框架、轻质混凝土地板和天花板，以及非结构轻质混凝土壁板以形成周界壁和内部分隔壁。应注意，使用非结构轻质混凝土壁板在定位门和窗时允许相当大的灵活性，从而准许根据用户偏好定制个别公寓套房/公寓。
图5描绘根据本发明的可用于装配个别模块的方法。个别模块元件，例如柱、梁、平板和面板被浇铸以形成预铸元件(501)。定位柱17以及梁19(502)。在步骤502中，定位加强钢杆(所谓的“钢筋”)以便产生框架15(503)，其中天花板梁19也已装配/浇注有钢筋加强件。在步骤503中，还会进行梁/柱接头的混凝土浇筑。地板20装配于模块10中(504)，接着添加天花板30(505)、添加壁板25(506)，然后添加内部配件(507)。在一些实施例中，添加电气、管道、HVAC管、内置件(如厨房橱柜)等使得模块完全“准备好搬入”，而在其它实施例中，添加较少装饰使得空间的层用户根据他/她的偏好定制装饰。最后，模块准备好递送(508)，按需要包含任选的保护包装。
在将完成的模块递送到建筑工地之后，使用图2的连接系统将模块装配在一起。因为图2的连接系统包含极少元件且具有低复杂性，因此系统消除了现有技术在模块当中对准钢筋和所需的大量混凝土浇筑工程方面的困难。因此，相对较低技能的劳动力可用于建筑物装配，并实现更稳固的构造方法。
图18A至图18G展现接合四个模块10、两个上部模块与两个下部模块的连接系统60(图2)的装配。图18A至图18G结合图6描述，图6展示使用图2的连接系统60的四个装配模块10。
在图18A中，两个底部模块10通过起重机提升到适当位置且水平地定位和对准以提供第一MiC模块层级。应注意，通向腔18的开口在柱17中的每一者的上部表面中。腔18被配置成接纳竖直对准连接器62。
在图18B中，将高强度、高流量浆液施加到腔18中的每一者。任选地，浆液也是非收缩浆液。
在图18C中，插入连接器系统60，使得竖直对准连接器62定位于含浆液腔18内且水平负载分配板64被定位成与柱17的顶部表面齐平且任选地跨越水平天花板梁19的一部分延伸。以此方式，竖直对准连接器经由浆液填充腔18和水平负载分配板19的作用自对准。由于因上部模块的重量所致的竖直力，水平负载分配板将维持在其适当位置中。
在图18D中，第一上部模块10通过起重机提升到适当位置且在竖直对准连接器62中的一个上方降低。上部模块的柱17的底部类似地具备用于接纳竖直对准连接器的腔18。
在图18E中，将浆液施加到上部腔18；浆液可通过通向上部腔18(在图18E中不可见)的灌浆通道注入。此类通道自身在灌浆程序之后用浆液封闭。
在图18F中，第二上部模块10通过起重机提升到适当位置且在剩余竖直对准连接器62上方降低。
在图18G中，浆液通过任选的灌浆通道施加到上部腔18。
在图6中以横截面描绘完整的MiC模块-连接系统60的组合。具有L形钢筋混凝土柱19的多个MiC模块10通过灌浆竖直对准连接器62和互锁的水平负载分配板64水平且竖直地连接在一起。如图6中所见，在MiC模块的柱的每一端处存在腔18。所述腔可沿着柱的长度竖直地对准。竖直对准连接器62因此穿过下部和上部MiC模块两者。
图7描绘展示如图6和图18A至图18G中所示水平且竖直地连接在一起以便解释新颖连接系统的负载分配的四个MiC模块的连接接头的放大截面视图。竖直对准连接器62被配置成承载拉伸负载并将拉伸负载从上部柱传递到下部柱且最后经由灌浆90向下传递到建筑物的地基。浆液可为非收缩高强度浆液。水平负载分配板64连接到竖直对准连接器62(例如，经由焊接或机械连接)且充当横向约束。其根据国家和/或国际标准/规范承载和传递由于重力负载和风负载的剪切力和压缩力。
如下文中将在本发明的其它方面中所见，本发明的连接系统是灵活的，使得其可以用于多个不同的模块配置，并且还可以用于连接单个水平下部层级中不同数目的模块-两个、三个或四个模块与上部层级中类似数目的模块。
图8展示使用每一柱中的灌浆竖直对准连接器52和用于柱布局的两个不同布置的水平负载分配板54连接在一起的两个L形钢筋混凝土柱的平面视图。可改变互锁板的厚度以适应由于制造误差和安装容限的高度变化。设置于柱中的腔的直径优选地为用作连接器的传力杆的直径的至少3倍以确保传力杆被定位之后灌浆的质量。为了确保水平结构连续性，传力杆的直径优选地比水平互锁板的圆形开口的内面小不超过2mm。图8中所示的纵向加强件和剪切连杆是指示性的且仅出于参考目的。其可根据实际项目中柱的实际设计来布置。
图9、10和11以俯视图展示具有以下配置的连接系统的替代实施例：
图9中所示的连接系统将三个MiC模块水平地连接在一起(其中三个额外模块竖直地放置)。
图10中所示的连接系统70经由板74将四个MiC模块水平地连接在一起；展示了竖直连接器72。
图11中所示的连接系统将一个MiC下部模块竖直地连接到一个上部MiC模块。图11以展示在本发明的实施例下通过使用每一柱中的两个灌浆传力杆和互锁板水平且竖直地连接在一起的L形钢筋混凝土柱的截面视图描绘系统。如图11中所示，在MiC模块的柱的每一端处存在两个腔18。在柱的每一腔中设置具有足够锚固长度的钢传力杆52。
图12展示根据本发明的实施例的水平且竖直地连接在一起的四个MiC模块10的连接接头的放大截面视图。可为传力杆72的两个竖直对准连接器72设置于每一柱中且被设计成承载拉伸负载并将拉伸负载从上部柱传递到下部柱且最后经由灌浆向下传递到建筑物的地基。提供具有用于传力杆72的开口的水平负载分配钢板74以将MiC模块水平地连接在一起并在模块当中传递负载。
图13展示根据本发明的实施例的水平且竖直地连接在一起的四个MiC模块的连接接头的放大截面视图。两根传力杆设置于每一柱中且被设计成承载拉伸负载并将拉伸负载从上部柱传递到下部柱且最后经由灌浆向下传递到建筑物的地基。提供具有用于传力杆的开口的水平负载分配钢板以将MiC模块水平地连接在一起。
图14展示使用每一柱中的两个灌浆竖直连接传力杆和用于柱布局的两个不同布置的矩形互锁板连接在一起的两个L形钢筋混凝土柱17的平面视图。可改变水平负载分配钢板的厚度以适应由于制造误差和安装容限的高度变化。设置于柱中的腔的直径优选地为传力杆的直径的至少3倍以确保传力杆被定位之后灌浆的质量。为了确保水平结构连续性，传力杆的直径优选地比互锁板的圆形开口的内面小不超过2mm。图13中所示的纵向加强件和剪切连杆是指示性的且仅出于参考目的。其可根据实际项目中柱的实际设计来布置。
图15、16和17展示具有以下配置的前述连接接头的替代实施例：
图15中所示的连接系统与水平地连接在一起的三个MiC模块一起使用；
图16中所示的连接系统与水平地连接在一起的四个MiC模块一起使用；
图17中所示的连接系统与同上部模块竖直地连接在一起的一个MiC模块一起使用。
出于说明和描述的目的，已提供本发明的前述描述。其不希望是详尽的或将本发明限于所公开的精确形式。许多修改以及变化对于所属领域的技术人员来说将是显而易见的。
虽然已参考本公开的特定实施例描述并说明本公开，但这些描述及说明并非限制性的。所属领域的技术人员应理解，在不脱离如由所附权利要求书界定的本公开的真实精神及范围的情况下，可做出各种改变且可取代等效物。所述说明可能未必按比例绘制。由于制造工艺和公差，本公开中的艺术再现与实际设备之间可存在区别。可存在并未特定说明的本公开的其它实施例。应将本说明书和图式视为说明性而非限制性的。可做出修改，以使特定情形、材料、物质组成、方法或工艺适应于本公开的目标、精神及范围。所有此类修改是既定在所附权利要求书的范围内。虽然本文公开的方法已参考按特定次序执行的特定操作描述，但应理解，可在不脱离本公开的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非在本文中特定指示，否则操作的次序和分组并非限制。

Claims (10)

1.一种由多个基于混凝土的预制模块组合而成的多层模块化建筑物，其特征在于，所述建筑物包括：
一个第一基于轻质混凝土的预制模块，其具有包含至少一根梁和至少一根柱的至少四个混凝土承重元件和至少部分地附接至所述承重元件中的两个或更多个的选自天花板或地板的至少一个水平结构，且所述至少一根柱在其顶端处具有一个浆液接受腔；
一个第二基于轻质混凝土的预制模块，其具有包含至少一根梁和至少一根柱的至少四个混凝土承重元件和至少部分地附接到所述承重元件中的两个或更多个的选自天花板或地板的至少一个水平结构，所述至少一根柱在其底端处具有一个浆液接受腔；
所述第二基于轻质混凝土的预制模块，其定位于所述第一基于轻质混凝土的预制模块上方；
一个连接系统，其连接所述第一基于轻质混凝土的预制模块与所述第二基于混凝土的预制模块，所述连接系统包括：
一个水平负载分配板；
至少一个竖直对准连接器，其附接至所述水平负载分配板，所述竖直对准连接器的顶部部分定位于所述第二基于轻质混凝土的预制模块的所述柱的所述底端和所述第一基于轻质混凝土的预制模块的所述柱的所述顶端中的所述浆液接受腔中；
所述水平负载分配板定位于所述第一基于轻质混凝土的预制模块与所述第二基于轻质混凝土的预制模块之间；以及
现场浆液，其将所述竖直对准连接器嵌入在每一浆液接受腔中。
2.根据权利要求1所述的多层模块化建筑物，其特征在于，一个水平负载分配板附接至两个竖直对准连接器，用于连接所述多层模块化建筑物的四个基于轻质混凝土的预制模块。
3.根据权利要求2所述的多层模块化建筑物，其特征在于，所述四个基于轻质混凝土的预制模块中的两个为上部基于轻质混凝土的预制模块，所述四个基于轻质混凝土的预制模块中的另外两个为下部基于轻质混凝土的预制模块，且其中每一个上部及下部基于轻质混凝土的预制模块定位为分别与所述上部及下部基于轻质混凝土的预制模块的另一个相邻。
4.根据权利要求1所述的多层模块化建筑物，其特征在于，一个水平负载分配板附接至四个竖直对准连接器，用于连接所述多层模块化建筑物的八个基于轻质混凝土的预制模块。
5.根据权利要求4所述的多层模块化建筑物，其特征在于，所述八个基于轻质混凝土的预制模块中的四个为上部基于轻质混凝土的预制模块，所述八个基于轻质混凝土的预制模块中的另外四个为下部基于轻质混凝土的预制模块，且其中每一个上部及下部基于轻质混凝土的预制模块定位为分别与其他三个上部基于轻质混凝土的预制模块的每一个及和其他三个下部基于轻质混凝土的预制模块的每一个相邻。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的多层模块化建筑物，其特征在于，每一个竖直对准连接器为钢杆且所述水平负载分配板为钢板。
7.根据权利要求6所述的多层模块化建筑物，其特征在于，一根或多根钢杆通过焊接或通过机械连接器永久固定在所述钢板上。
8.根据权利要求7所述的多层模块化建筑物，其特征在于，所述机械连接器由所述一根或多根钢杆上的螺纹部分和所述钢板上用于接纳所述钢杆的所述螺纹部分的相应螺纹孔组成。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的多层模块化建筑物，其特征在于，每一个上部基于轻质混凝土的预制模块包括至少一个灌浆通道，所述灌浆通道通向用于灌浆的浆液接受腔的上部以将所述竖直对准连接器嵌入所述浆液接受腔中。
10.一种组装由多个基于混凝土的预制模块组合而成的多层模块化建筑物的方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一层级上定位第一基于轻质混凝土的预制模块，所述模块具有包含至少一根梁和至少一根柱的至少四个混凝土承重元件和至少部分地附接到所述承重元件中的两个或更多个的选自天花板或地板的至少一个水平结构，且所述至少一根柱在其顶端处具有一个浆液接受腔；
将浆液施加至所述浆液接受腔；
将附接至一个水平负载分配板的一个竖直对准连接器定位于所述第一模块上，使得所述竖直对准连接器的底部部分定位于所述第一基于轻质混凝土的预制模块的所述柱的所述顶端中的所述浆液接受腔中以及所述水平负载分配板定位于所述第一基于轻质混凝土的预制模块的所述柱的所述顶端上；
将第二基于轻质混凝土的预制模块定位于所述第一基于轻质混凝土的预制模块上方，所述第二基于轻质混凝土的预制模块具有包含至少一根梁和至少一根柱的至少四个混凝土承重元件和至少部分地附接到所述承重元件中的两个或更多个的选自天花板或地板的至少一个水平结构，所述至少一根柱在其底端处具有一个浆液接受腔；
所述第二基于轻质混凝土的预制模块被定位成使得所述竖直对准连接器的顶端插入至所述至少一根柱的所述底端处的所述浆液接受腔中且所述水平负载分配板定位于所述第一基于轻质混凝土的预制模块与所述第二基于轻质混凝土的预制模块之间。
CN202110833670.1A 2020-07-22 2021-07-22 由多个混凝土预制模块组成的多层模块化建筑物及其组装方法 Active CN113969620B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063103180P 2020-07-22 2020-07-22
US63/103,180 2020-07-22
US17/380,055 US11692341B2 (en) 2020-07-22 2021-07-20 Lightweight concrete modular integrated construction (MIC) system
US17/380,055 2021-07-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113969620A true CN113969620A (zh) 2022-01-25
CN113969620B CN113969620B (zh) 2023-06-27

Family

ID=79586510

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110833670.1A Active CN113969620B (zh) 2020-07-22 2021-07-22 由多个混凝土预制模块组成的多层模块化建筑物及其组装方法
CN202121679497.6U Active CN215802289U (zh) 2020-07-22 2021-07-22 一种用于轻质混凝土模块化集成结构的模块连接系统

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202121679497.6U Active CN215802289U (zh) 2020-07-22 2021-07-22 一种用于轻质混凝土模块化集成结构的模块连接系统

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11692341B2 (zh)
CN (2) CN113969620B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117027188A (zh) * 2022-08-11 2023-11-10 三能集成房屋股份有限公司 一种模块化建筑

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5261198A (en) * 1991-10-22 1993-11-16 Mcmillan Larry S Modular concrete connector
WO2010151539A1 (en) * 2009-06-22 2010-12-29 Barnet Liberman Modular building system for constructing multi-story buildings
CN104727439A (zh) * 2015-03-09 2015-06-24 沈阳建筑大学 装配式混凝土新式柱、梁结构及装配连接方法
JP2016532030A (ja) * 2013-08-16 2016-10-13 パリス，ジョセ フランシスコ ペドラザ モジュール式建物システム
CN106703292A (zh) * 2017-01-22 2017-05-24 广东精宏建设有限公司 一种装配式带钢连接件的预制混凝土柱及其施工方法
CN107882179A (zh) * 2017-12-20 2018-04-06 南京工业大学 一种模块化预制钢‑混凝土组合框架结构
CN110878587A (zh) * 2019-10-24 2020-03-13 武汉理工大学 一种模块装配式建筑梁柱节点连接结构

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2312338A (en) * 1941-09-24 1943-03-02 Hulme John Frederic Anchor bolt insert
GB1027241A (en) 1962-01-27 1966-04-27 Elcon Ag Improvements in and relating to plural-story prefabricated buildings
NL296773A (zh) * 1962-08-17
US3503170A (en) * 1968-08-14 1970-03-31 Shelley W Shelley Modular post-tensioned overlapped staggered building construction
US3594971A (en) * 1969-06-26 1971-07-27 John K Hughes Building construction and components thereof
US3643390A (en) * 1969-11-26 1972-02-22 Shelley Systems Inc Modular building structure
US3714304A (en) * 1969-12-29 1973-01-30 F Anderson Building construction
US3694977A (en) * 1970-09-01 1972-10-03 Marvin Verman Modular row housing
US3894373A (en) * 1970-10-14 1975-07-15 John H Willingham Industrialized building construction
US3782061A (en) * 1972-03-23 1974-01-01 A Minutoli Concrete building construction with improved post tensioning means
US3742660A (en) * 1972-04-03 1973-07-03 R Bierweiler Building construction
US3884005A (en) * 1972-04-06 1975-05-20 Josef Alfons Wey Structure formed of finished components
US4050215A (en) * 1972-04-13 1977-09-27 John Sergio Fisher Premanufactured modular housing building construction
JPS5215889B2 (zh) * 1972-05-18 1977-05-04
US4136492A (en) * 1973-06-04 1979-01-30 Willingham John H Industrialized building construction
US4194339A (en) * 1977-08-10 1980-03-25 Fisher John S Method for constructing town houses and the like
US4398378A (en) * 1980-09-24 1983-08-16 Auto-Cast International, Ltd. Building construction system component parts and method for assembling same
US4632346A (en) * 1984-07-30 1986-12-30 Wilson Fred D Support pedestal
US4583336A (en) * 1984-10-29 1986-04-22 The Austin Company Joint of preformed concrete elements
GB8818906D0 (en) * 1988-08-09 1988-09-14 Pce Ltd Improvements in & relating to precast concrete structures
US5507124A (en) * 1991-09-17 1996-04-16 The Board Of Regents Of The University Concrete framing system
KR930010214B1 (ko) * 1991-11-23 1993-10-15 김선자 프리캐스트(Pre Cast) 콘크리트부재의 연결공법
US5355642A (en) * 1992-12-03 1994-10-18 Gregory Palamarz Prefabricated post with dual mounting members
NZ264317A (en) * 1994-08-26 1997-01-29 Engineering Certifiers Ltd Sub Construction of multi-storey building with precast slabs; cavity in wall with slidable engaging device inserted from floor slab
TW352398B (en) * 1995-09-08 1999-02-11 Tien Chiu Prefabricated concrete wall panels, and their process and their use on building
US5845441A (en) * 1996-07-01 1998-12-08 Swartz; Paul D. Premanufactured portable concrete house
GB9822784D0 (en) * 1998-10-20 1998-12-16 Stoodley William R C Volumetric modular building system
US7779600B1 (en) * 2001-04-26 2010-08-24 Nasser Saebi Method of constructing a composite roof
US7134805B2 (en) * 2004-04-01 2006-11-14 Kwik Slab, Llc Precast concrete slab system and method therefor
US20080163567A1 (en) * 2007-01-05 2008-07-10 Jordan Alfred A S&T Jordan PowerStructure System
US8479471B2 (en) * 2007-04-02 2013-07-09 Barnet L. Liberman Modular building structures
US7941975B2 (en) * 2007-04-11 2011-05-17 Erla Dogg Ingjaldsdottir Affordable, sustainable buildings comprised of recyclable materials and methods thereof
US9546044B2 (en) * 2008-02-06 2017-01-17 Oldcastle Precast, Inc. Method and apparatus for capturing, storing, and distributing storm water
CN101353929B (zh) * 2008-08-04 2011-07-20 黄振熙 产业化节能建筑房屋
US20100083590A1 (en) * 2008-10-03 2010-04-08 Autoclaved Concrete Technologies, Inc. Prefabricated Panel for Constructing Structures and Methods of Making Such Panels and Constructing Structures with Such Panels
US8074414B2 (en) * 2009-01-20 2011-12-13 Skidmore Owings & Merrill Llp Precast wall panels and method of erecting a high-rise building using the panels
US8082710B2 (en) * 2009-08-21 2011-12-27 Ballistics Technology International Ltd. Removable attachment system for buildings
US8800232B1 (en) * 2011-04-04 2014-08-12 LEK Innovations, LLC Flange shear connection for precast concrete structures
HUE029156T2 (hu) * 2012-01-23 2017-02-28 Vastint Hospitality B V Elõregyártott modul épülethez
ES2605598T3 (es) * 2012-01-23 2017-03-15 Vastint Hospitality B.V. Panel prefabricado para un edificio
US9416546B2 (en) * 2012-01-24 2016-08-16 Mark Claudin Deck installation track and method
WO2014017931A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 Chin Jerry A Waffle box building technology
WO2014050901A1 (ja) * 2012-09-27 2014-04-03 日立機材株式会社 柱脚金物及びそれを用いた柱脚構造
US9617724B2 (en) * 2012-10-17 2017-04-11 Matthew John Lubberts Building systems and methods
CA2887945C (en) * 2012-10-17 2021-02-02 Matthew John LUBBERTS Building systems and methods with panel subassemblies
US9347195B2 (en) * 2013-02-15 2016-05-24 Henry Whitty, Sr. System and method for splicing precast pre-stressed concrete piles
KR102220483B1 (ko) * 2013-02-22 2021-02-25 지-모듈러 홀딩, 인크. 모듈 빌딩 유닛과, 상기 모듈 빌딩 유닛을 구성하고 수송하는 방법
US9267287B1 (en) * 2014-01-22 2016-02-23 Steven James Bongiorno Pre-fabricated threaded bar assemblies
WO2016165022A1 (en) * 2015-04-15 2016-10-20 Vectorbloc Corp. Connector for modular building structure
US10370844B2 (en) * 2015-06-03 2019-08-06 Onguard Group Limited Securing assembly
US10337185B2 (en) * 2015-09-15 2019-07-02 Cetres Holdings, Llc Hold down system with distributed loading for building walls
BR112018017006A2 (pt) 2016-02-22 2018-12-26 Vega Building Systems Llc painel de piso para uso em edifícios de múltiplos andares usando treliças de parede de aço estrutural empilhadas
AU2017293646B2 (en) 2016-07-06 2019-06-06 PT Blink Limited A method of constructing a modular building, a tray-like modular building component, and related method, and a modular building column assembly
JP6171070B1 (ja) * 2016-11-04 2017-07-26 黒沢建設株式会社 コンクリート製柱と鉄骨梁との接合方法
TWI662172B (zh) * 2017-10-20 2019-06-11 Ruentex Engineering & Construction Co., Ltd. 一種建築物之結構構築方法
US10718114B2 (en) * 2017-10-30 2020-07-21 Samsung C&T Corporation High-damping reinforced concrete (RC) lattice beam and substructure using same
US10895071B2 (en) * 2017-12-29 2021-01-19 Envision Integrated Building Technologies Inc. Structural frame for a building and method of constructing the same
CN110700420A (zh) * 2018-07-10 2020-01-17 周兆弟 一种装配式建筑的预制墙体和装配结构及其施工方法
GB201813794D0 (en) 2018-08-23 2018-10-10 Laing Orourke Plc Precast building construction system
CN110005069B (zh) 2019-04-30 2024-05-03 广东铝遊家科技有限公司 多层装配式模块房屋
US11542719B2 (en) * 2019-05-31 2023-01-03 Hunan Construction Engineering Group Co., Ltd. Flexible connecting structure of prefabricated component and building main body

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5261198A (en) * 1991-10-22 1993-11-16 Mcmillan Larry S Modular concrete connector
WO2010151539A1 (en) * 2009-06-22 2010-12-29 Barnet Liberman Modular building system for constructing multi-story buildings
JP2016532030A (ja) * 2013-08-16 2016-10-13 パリス，ジョセ フランシスコ ペドラザ モジュール式建物システム
CN104727439A (zh) * 2015-03-09 2015-06-24 沈阳建筑大学 装配式混凝土新式柱、梁结构及装配连接方法
CN106703292A (zh) * 2017-01-22 2017-05-24 广东精宏建设有限公司 一种装配式带钢连接件的预制混凝土柱及其施工方法
CN107882179A (zh) * 2017-12-20 2018-04-06 南京工业大学 一种模块化预制钢‑混凝土组合框架结构
CN110878587A (zh) * 2019-10-24 2020-03-13 武汉理工大学 一种模块装配式建筑梁柱节点连接结构

Also Published As

Publication number Publication date
US20220025639A1 (en) 2022-01-27
CN215802289U (zh) 2022-02-11
US11692341B2 (en) 2023-07-04
CN113969620B (zh) 2023-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11680401B2 (en) Precast wall panels and method of erecting a high-rise building using the panels
EP3263795B1 (en) Composite structural wall and method of construction thereof
CN109072604B (zh) 使用堆叠结构钢壁桁架的用于构造多层建筑物的方法
EP1992750A1 (en) Prefabricated reinforced-concrete single-family dwelling and method for erecting said dwelling
CN103982041A (zh) 框架结构体系的钢筋混凝土预制构件装配式房屋建造方法
KR20040016371A (ko) 대형 모듈러 유닛을 사용한 고층 건물의 축조
CN111779160A (zh) 一种预应力装配式混凝土剪力墙体系及其施工方法
EP2646632B1 (en) A multi-storey apartment building and method of constructing such building
WO2017219063A1 (en) Method for constructing a concrete floor in a multistorey building
KR100830240B1 (ko) 어댑터를 이용한 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법
KR20210038684A (ko) 프리캐스트 건축물 시공 시스템
CN110805144B (zh) 全装配式高层/超高层混凝土框支结构体系及其施工方法
KR100830241B1 (ko) 어댑터를 이용한 경량 합성구조 시스템의 상하층 경량합성벽체와 콘크리트 바닥 슬래브의 복합화방법
CN111236416A (zh) 一种预制装配式钢筋混凝土结构房屋及其安装方法
CN215802289U (zh) 一种用于轻质混凝土模块化集成结构的模块连接系统
CN111287329A (zh) 一种ppvc模块化建筑结构体系及其装配方法
CN105649259A (zh) 一种预制混凝土墙板及其构建的带暗框架的墙板结构体系
CN111255260B (zh) 一种基于预制单元的装配式房屋及其施工方法
CN212453065U (zh) 装配式建筑框架结构构件
JPH08270066A (ja) プレキャスト鉄筋コンクリートユニット及び積層建築物
CN220486735U (zh) 一种组装式建筑结构
CN117231029B (zh) 预制板砖混结构加固改造用外框架及其施工方法
WO2020098805A1 (en) Prefabricated module interconnection for modular building
CN115262747A (zh) 一种预制装配化格构式钢骨混凝土组合框架结构体系
CN114753486A (zh) 钢筋混凝土隐形柱框架装配式建筑的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40061442

Country of ref document: HK

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant