CN113982111A - 一种双梁模块化钢结构内插自锁节点 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双梁模块化钢结构内插自锁节点，包括上柱和下柱，所述上柱的侧壁设置有上模块楼板梁，所述下柱的侧壁设置有下模块天花板梁，所述上柱和下柱之间设置有实现竖向连接的自锁内插件。节点内插自锁连接，无需现场连接工具，模块单元组合可快速组装，钢结构模块化建筑装配效率可大幅度提高；节点内插自锁连接，无需模块内部开洞连接，模块节点装配便捷，并且可实现上下八个模块快速组装。

Description

一种双梁模块化钢结构内插自锁节点
技术领域
本发明涉及模块化钢结构建筑技术领域，尤其涉及一种双梁模块化钢结构内插自锁节点。
背景技术
模块化钢结构建筑采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理集成建造方式，可以大幅度缩短施工工期，节约工程造价，提高建造装配效率，显著降低能源消耗和资源浪费，对推进我国建筑工业化和住宅建筑产业化发展具有重要作用。近年来，我国致力于推动装配式钢结构建筑的发展，并对模块化建造方式及建造技术创新尤为重视。
钢结构模块单元主体框架、水电管线和内部装修均在工厂预制集成制造，然后将标准化模块单元组合运至工程现场进行组装成整体建筑体系，模块间节点连接形式是模块化钢结构建筑整体性和抗震性能的关键，同时也是建筑装配效率的主要影响因素。如今，模块化钢结构建筑一般通过模块角点螺栓连接或者焊接连接对模块单元组合进行组装，但是由于施工空间需要，现有模块化钢结构节点连接通常需要工程现场在模块内部对节点域墙板或楼板进行开洞，与预制模块中管线布置及模块完整性有一定冲突，且过于复杂的现场连接工序对模块化装配效率具有明显影响。因此，便于模块单元现场组装的节点连接形式亟待开发。
发明内容
本发明的目的是提供一种装配快速、现场无需工具、模块内部开洞和层间操作空间的双梁模块化钢结构内插自锁节点。
本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：
本发明提供了一种双梁模块化钢结构内插自锁节点，包括上柱和下柱，所述上柱的侧壁设置有上模块楼板梁，所述下柱的侧壁设置有下模块天花板梁，所述上柱和下柱之间设置有实现竖向连接的自锁内插件。
进一步地，所述自锁内插件包括内套筒，所述内套筒的两端分别设置有弹扣组件，所述上柱和下柱上分别对应预留有与所述弹扣组件相配合插接的卡槽。
进一步地，所述弹扣组件包括设于所述内套筒两端的安装槽，所述安装槽内活动设置有卡接件，所述安装槽内设置有用于实现所述卡接件做轴向伸缩运动的弹簧。
进一步地，所述内套筒内水平设置有一层以上的隔板，所述隔板的外边沿延伸至所述内套筒外。
进一步地，所述上柱与上模块楼板梁之间，及所述下柱与所述下模块天花板梁之间通过在预制工厂焊接拼装的方式相连。
进一步地，所述内套筒采用冷弯方钢管。
进一步地，所述上模块楼板梁下翼缘和所述下模块天花板梁上翼缘分别设置有能够互相挤压叠合的摩擦层。
进一步地，所述摩擦层为橡胶层，所述橡胶层粘贴在所述上模块楼板梁下翼缘和所述下模块天花板梁上。
进一步地，所述上柱和下柱均采用冷弯方钢管。
进一步地，所述上模块楼板梁和所述下模块天花板梁均采用冷弯薄壁矩形管。
本发明的有益效果如下：
节点内插自锁连接，无需现场连接工具，模块单元组合可快速组装，钢结构模块化建筑装配效率可大幅度提高；
节点内插自锁连接，无需模块内部开洞连接，模块节点装配便捷，并且可实现上下八个模块快速组装。
附图说明
图1为根据本发明实施例提供的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点在装配前的结构示意图；
图2为根据本发明实施例提供的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点在装配前的局部结构示意图；
图3为根据本发明实施例提供的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点在组装后的结构示意图；
图4为根据本发明实施例提供的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点在装配前的剖面示意图；
图5为根据本发明实施例提供的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点的装配式过程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明提供一种双梁模块化钢结构内插自锁节点，该节点由上柱2、下柱4、上模块楼板梁1、下模块天花板梁3、自锁内插件5和橡胶摩擦层6组成。
所述上柱2、上模块楼板梁1、下柱4和下模块天花板梁3分别属于上下模块单元构件，模块单元梁柱均在工厂焊接拼装，上下模块单元主体承载框架、水电管线和内部装修均在工厂集成制造完成，有效提高了装配式钢结构建筑预制率，缩短了整体建造工期，减少了材料浪费和资源能源消耗，节约了工程造价。
所述上模块楼板梁1下翼缘和下模块天花板梁3上翼缘均贴一层橡胶层6，上下双层橡胶厚度略大于隔板厚度，从而层梁间空隙消除，双梁橡胶摩擦叠合。
所述上柱2、下柱4均采用冷弯方钢管，上模块楼板梁1和下模块天花板梁3采用冷弯薄壁矩形管。
如图2所示，自锁内插件5包括卡件501、内套筒502和弹簧504，工程现场将内套筒502与上柱2、下柱4插接，内套筒502的上下端头对应的卡件501通过弹簧504插入上下柱段预留的卡槽7，实现模块化钢结构柱柱内插自锁连接。
所述内套筒502内水平设置有一层隔板503，隔板503可以实现自锁内插件5的竖向高度定位，隔板503还可以增加自锁内插件5的抗剪刚度，隔板503的外边沿延伸至内套筒502外，通过隔板503可以实现相邻模块之间的水平连接，从而连接节点可以应用于上下八个模块单元的组合装配，同时也增加了模块组合的多样性，而且对自锁内插件5插入下柱、上柱高度起到限位作用。
如图1、图2和图3所示，上下模块通过本发明双梁摩擦叠合的模块化钢结构内插自锁节点进行竖向连接，无需现场操作工具和模块内部开洞，可以实现一次到位的全模块模式，大幅度提高了模块速度和建筑预制装配率。
所述上模块楼板梁1和下模块天花板梁3通过层梁间橡胶层摩擦叠合，模块间相互作用加强，且模块间通过层梁叠合面摩擦-滑移实现抗震耗能；
所述上模块楼板梁1和下模块天花板梁3通过层梁间橡胶层摩擦叠合，双梁相互约束得以加强，进而柱柱节点剪切-滑移和开口变形得以有效限制，柱柱连接强度和刚度有效提高；
所述上模块楼板梁1和下模块天花板梁3通过层梁间橡胶层摩擦叠合，双梁结构协同承担水平和竖向荷载，梁构件整体承载性能和模块单元间约束作用得以加强；
所述上模块楼板梁1和下模块天花板梁3通过层梁间橡胶层摩擦叠合，水平荷载作用下层梁叠合面摩擦耗能，基于本发明新型节点的模块化钢结构建筑抗震耗能能力明显提高。
如图1和图4所示，上下模块单元构件通过自锁内插件5竖向连接，内插件套筒502分别插入上柱2和下柱4，装配过程中，卡接件501内缩，弹簧504处于压缩状态，当卡接件501与上下柱段卡槽7位置吻合时，卡接件501弹出并插入卡槽7，从而上下柱实现内插自锁连接。楼板梁1和天花板梁3对应的橡胶层6相互挤压接触，实现上下双梁实现摩擦叠合。
所述内插件套筒502采用冷弯方钢管，内插件截面外尺寸与上下住截面内尺寸相适配，内插件可顺利插入柱构件内孔。
如图5所示，上下模块和自锁内插件5均在工厂预制，楼板梁1下翼缘和天花板梁3上翼缘均粘贴橡胶层，工程现场装模块组装将下模块定位，将内插件5插入下柱4，当卡接件501与下柱卡槽7对应时，通过内部弹簧504将卡接件5001弹出并插入卡槽，从而内插件5与下柱4自锁连接。
以上所述仅是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变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双梁模块化钢结构内插自锁节点，其特征在于，包括上柱和下柱，所述上柱的侧壁设置有上模块楼板梁，所述下柱的侧壁设置有下模块天花板梁，所述上柱和下柱之间设置有实现竖向连接的自锁内插件。
2.根据权利要求1所述的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点，其特征在于，所述自锁内插件包括内套筒，所述内套筒的两端分别设置有弹扣组件，所述上柱和下柱上分别对应预留有与所述弹扣组件相配合插接的卡槽。
3.根据权利要求2所述的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点，其特征在于，所述弹扣组件包括设于所述内套筒两端的安装槽，所述安装槽内活动设置有卡接件，所述安装槽内设置有用于实现所述卡接件做轴向伸缩运动的弹簧。
4.根据权利要求3所述的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点，其特征在于，所述内套筒内水平设置有一层以上的隔板，所述隔板的外边沿延伸至所述内套筒外。
5.根据权利要求2所述的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点，其特征在于，所述内套筒采用冷弯方钢管。
6.根据权利要求4所述的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点，其特征在于，所述上柱与上模块楼板梁之间，及所述下柱与所述下模块天花板梁之间通过在预制工厂焊接拼装的方式相连。
7.根据权利要求1所述的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点，其特征在于，所述上模块楼板梁下翼缘和所述下模块天花板梁上翼缘分别设置有能够互相挤压叠合的摩擦层。
8.根据权利要求7所述的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点，其特征在于，所述摩擦层为橡胶层，所述橡胶层粘贴在所述上模块楼板梁下翼缘和所述下模块天花板梁上。
9.根据权利要求1所述的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点，其特征在于，所述上柱和下柱均采用冷弯方钢管。
10.根据权利要求1所述的一种双梁模块化钢结构内插自锁节点，其特征在于，所述上模块楼板梁和所述下模块天花板梁均采用冷弯薄壁矩形管。
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