CN117027188A - 一种模块化建筑 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种模块化建筑，其包括至少两个叠合连接的预制模块，任意两个相邻的预制模块包括第一预制模块和第二预制模块，第二预制模块位于第一预制模块的上方，第一预制模块和第二预制模块之间通过多个连接节点固定相连，连接节点包括安装洞口、第一连接钢板和第二连接钢板；第一连接钢板和第二连接钢板均包括第一连接部分和第二连接部分，第一连接部分通过锚固钢筋锚固于相应的预制模块中，第二连接部分均置于安装洞口内；第一连接钢板和第二连钢板的两个第二连接部分之间通过螺栓结构固定连接；第一预制模块和第二预制模块之间还设多个有可便拆卸的抗剪连接结构。本发明的结构稳定性好，同时具有便捷安装和拆除的优点。
Description
本发明是一种模块化建筑的分案申请，母案的申请日为2022年8月11日，申请号为202210961792.3。
技术领域
本发明涉及装配式建筑技术领域，尤其涉及一种模块化建筑。
背景技术
模块化建筑是将建筑物划分为若干个模块，每一个模块均具有一定的容纳空间(空腔)，这种建筑结构能够极大地提高建筑的工业化水平，使得建筑的绝大多数生产任务得以在工厂的流水线上完成，能够让建筑的施工方式转变为类似于堆积木的方式，现场施工效率将得到极大地提升。
与传统建筑相比，模块化建筑因其建设快速高效、品质卓越、施工过程安全、施工时间可预测、资源浪费少和促进环境可持续性发展等优点而受到推广。
中国实用新型专利公开号CN213952507U公开了一种模块化建筑上下连接节点，其包括第一下方预制模块、第二下方预制模块、第一上方预制模块和第二上方预制模块，第一下方预制模块、第二下方预制模块的顶板内均预埋有预埋套筒，所述第一、第二上方预制模块内均预埋有连接盒，每一个所述预埋套筒中均设置有连接件，所述连接件的上端固定于相应的所述第一上方预制模块和第二上方预制模块的连接盒内；第一下方预制模块和第二下方预制模块的预埋套筒中的连接件均同时贯穿所述连接板。该专利的连接节点可解决上下预制模块顶板和底板的连接问题，使得上下相邻的预制模块连接变得简单，可减少现场施工难度，提升模块化建筑的整体性。但是该专利的连接节点设置在四个相邻的预制模块连接处，预制模块进行安装时，四个相邻预制模块的定位安装难度大，耗时长，一个连接节点的固定需要在不同的预制模块内进行固定操作，施工效率低。而且该专利的连接节点不可进行便捷拆卸，模块化建筑周转不便。
因此，本领域有必要开发一种既可保证上下两个相邻预制模块连接的稳定性，同时可方便安装和拆卸的模块化建筑以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种模块化建筑，该模块化建筑既可保证上下两个相邻预制模块连接的稳定性，同时可提高模块化建筑安装和拆卸的便捷性。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种模块化建筑，包括至少两个叠合连接的预制模块，任意两个相邻的预制模块包括第一预制模块和第二预制模块，第二预制模块位于第一预制模块的上方；第一预制模块和第二预制模块均包括依次连接的底板、第一侧板、顶板和第二侧板；其特征在于，所述第一预制模块和所述第二预制模块之间通过多个连接节点固定相连，所述连接节点包括安装洞口、第一连接钢板和第二连接钢板，所述第一预制模块的顶板和所述第二预制模块的底板之间沿板厚方向贯穿设有所述的安装洞口，
所述第一预制模块的顶板上设有所述的第一连接钢板，所述第二预制模块的底板上设有所述的第二连接钢板，所述第一连接钢板和所述第二连接钢板上均固定连接有锚固钢筋，所述锚固钢筋锚固于相应的预制模块中；
所述第一预制模块的顶板和所述第二预制模块的底板之间还设有多个可便拆卸的抗剪连接结构；
所述第一连接钢板和所述第二连接钢板之间通过螺栓结构固定连接；所述螺栓结构包括第一腰型孔、第二腰型孔和螺栓；所述第一连接钢板上设有所述的第一腰型孔，所述第二连接钢板上设有所述的第二腰型孔，所述第一腰型孔和所述第二腰型孔之间穿设有所述的螺栓。
进一步的，所述第一预制模块四周角部的顶端和所述第二预制模块四周角部的底端之间均设有所述的连接节点。
进一步的，所述第一连接钢板的上端面与所述第一预制模块的顶端面齐平；所述第二连接钢板的下端面与所述第二预制模块的底端面齐平。
进一步的，所述第一腰型孔的长度方向和所述第二腰型孔的长度方向相互垂直。
进一步的，所述抗剪连接结构包括设于所述第一预制模块的顶板和所述第二预制模块的底板之间的第一连接孔和销轴，以及第三连接钢板；所述第三连接钢板上设有第二连接孔，所述销轴穿过所述第二连接孔并与所述第三连接钢板固定连接。
进一步的，所述第一连接钢板的上端面向下设有第一凹槽，所述第二连接钢板的下端面向上设有第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽之间设有所述的第三连接钢板。
进一步的，所述第三连接钢板的厚度大于等于所述第一凹槽与所述第二凹槽的槽深之和。
进一步的，所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第三连接钢板均为L形。
进一步的，所述第一连接钢板和所述第二连接钢板均包括第一连接部分和第二连接部分，各所述第一连接部分均固定连接有锚固钢筋，所述锚固钢筋锚固于相应的预制模块中，各所述第二连接部分均置于所述安装洞口内；所述第一连接钢板和所述第二连接钢板的两个第二连接部分之间通过螺栓结构固定连接。
进一步的，各所述第一连接部分均包括第一连接段和第二连接段；所述锚固钢筋包括第一锚固钢筋和第二锚固钢筋；各所述第一连接段通过所述第一锚固钢筋锚固于相应的楼板和侧板中，各所述第二连接段通过所述第二锚固钢筋锚固于相应的楼板中。
以下对本发明做进一步的描述：
一种模块化建筑，其包括至少两个叠合连接的预制模块，任意两个相邻的预制模块包括第一预制模块和第二预制模块，第二预制模块位于第一预制模块的上方；第一预制模块和第二预制模块均包括依次连接的底板、第一侧板、顶板和第二侧板；
其特征在于，所述第一预制模块和所述第二预制模块之间通过多个连接节点固定相连，所述连接节点包括安装洞口、第一连接钢板和第二连接钢板；所述第一预制模块的顶板和所述第二预制模块的底板之间沿板厚方向贯穿设有所述的安装洞口；
所述第一预制模块的顶板上设有所述的第一连接钢板，所述第二预制模块的底板上设有所述的第二连接钢板；所述第一连接钢板和所述第二连接钢板均包括第一连接部分和第二连接部分，各所述第一连接部分均通过穿孔塞焊的连接方式固定连接有锚固钢筋，所述锚固钢筋锚固于相应的预制模块中，各所述第二连接部分均置于所述安装洞口内；
所述第一连接钢板和所述第二连接钢板的两个第二连接部分之间通过螺栓结构固定连接；
所述第一预制模块的顶板和所述第二预制模块的底板之间还设有多个可便拆卸的抗剪连接结构，所述抗剪连接结构包括设于所述第一预制模块的顶板和所述第二预制模块的底板之间的第一连接孔和销轴。
上述一种模块化建筑，安装时，首先在第一预制模块的顶端安装好销轴，然后将第二预制模块与第一预制模块叠合对齐安装，安装完成后，销轴置于第一连接孔中；叠合对齐安装完成后，施工人员可通过安装洞口对第一连接钢板和第二连接钢板的两个第二连接部分均采用螺栓结构进行固定，由此，即可完成上下两个预制模块的装配安装。上述连接节点的抗剪连接结构和螺栓结构可保证模块化建筑连接的稳定性和可靠性，同时也方便进行安装和拆除，待模块化建筑全部安装完毕后，安装洞口内的空隙可采用橡胶块进行填充，可避免影响到模块化建筑的正常使用。由此，上述一种模块化建筑既可保证上下两个预制模块连接的稳定性，同时可提高模块化建筑安装和拆卸的便捷性。
进一步的，所述第一预制模块四周角部的顶端和所述第二预制模块四周角部的底端之间均设有所述的连接节点。
进一步的，所述第一连接钢板的上端面与所述第一预制模块的顶端面齐平；所述第二连接钢板的下端面与所述第二预制模块的底端面齐平。
进一步的，各所述第一连接部分均包括第一连接段和第二连接段；所述锚固钢筋包括第一锚固钢筋和第二锚固钢筋；各所述第一连接段通过所述第一锚固钢筋锚固于相应的楼板和侧板中，各所述第二连接段通过所述第二锚固钢筋锚固于相应的楼板中。
进一步的，所述螺栓结构包括第一腰型孔、第二腰型孔和螺栓；所述第一连接钢板的第二连接部分上设有所述的第一腰型孔，所述第二连接钢板的第二连接部分上设有所述的第二腰型孔，所述第一腰型孔和所述第二腰型孔之间穿设有所述的螺栓。
更进一步的，所述第一腰型孔的长度方向和所述第二腰型孔的长度方向相互垂直。由此，可减免因第一连接钢板和第二连接钢板加工或安装误差导致上下两个预制模块无法安装的问题产生。
进一步的，所述抗剪连接结构还包括第三连接钢板，所述第三连接钢板上设有第二连接孔，所述销轴穿过所述第二连接孔并与所述第三连接钢板固定连接。
进一步的，所述第一连接钢板的上端面向下设有第一凹槽，所述第二连接钢板的下端面向上设有第二凹槽，所述第一凹槽和相应的所述第二凹槽之间设有所述的第三连接钢板。
进一步的，所述第三连接钢板的厚度大于等于所述第一凹槽与所述第二凹槽的槽深之和。
进一步的，所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第三连接钢板均为L形。由此，可方便在第一凹槽和第二凹槽中嵌入安装第三连接钢板，同时可方便第一预制模块A与第二预制模块B的对齐安装。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
一、本发明的模块化建筑可实现快速交付，模块化建筑的所有组成部分均可提前在工厂预制完成，组成部分运输到施工现场后可快速完成安装并投入使用，本发明安装连接简便，安装连接后稳定性好，可加快施工进度，节约施工周期。
二、本发明的模块化建筑可进行便捷拆除，可实现模块化建筑的快速周转，重复利用高，摊销成本低。
三、本发明将全预制模块技术和螺栓连接技术结合起来，具有建造过程快速高效、品质可控、施工时间可预测、资源浪费少和可促进环境可持续发展的优点。
附图说明
图1为本发明一种实施例中模块化建筑的示意图；
图2为本发明一种实施例中第一预制模块和第二预制模块的结构示意图；
图3为图2中C处的结构放大图；
图4为图2中D处的结构放大图；
图5为图1的正立面图；
图6为图5中E处的结构放大图；
图7为本发明一种实施例中第一连接钢板的仰视图；
图8为本发明一种实施例中第一连接钢板的俯视图；
图9为本发明一种实施例中第一连接钢板与锚固钢筋的连接示意图；
图10为图9另一视角的结构示意图；
图11为本发明一种实施例中第二连接钢板的俯视图；
图12为本发明一种实施例中第二连接钢板的仰视图；
图13为本发明一种实施例中第二连接钢板与锚固钢筋的连接示意图；
图14为图13另一视角的结构示意图；
图15为本发明一种实施例中销轴与第三连接钢板的连接示意图；
图16为图15的侧立面图；
图17为本发明一种实施例中第三连接钢板的结构示意图。
图中：A、第一预制模块；B、第二预制模块；
1、底板；2、第一侧板；3、顶板；4、第二侧板；5、隔板；6、安装洞口；7、第一连接钢板；71、第一凹槽；8、第二连接钢板；81、第二凹槽；9、第一连接部分；10、第二连接部分；11、锚固钢筋；111、第一锚固钢筋；112、第二锚固钢筋；12、抗剪连接结构；121、销轴；122、第三连接钢板；123、第二连接孔；13、螺栓结构；131、第一腰型孔；132、第二腰型孔；133、螺栓；14、焊接连接孔。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
如图1-图17所示，本实施例的一种模块化建筑包括至少两个叠合连接的预制模块，任意两个相邻的预制模块包括第一预制模块A和第二预制模块B，第二预制模块B位于第一预制模块A的上方。第一预制模块A和第二预制模块B均包括依次连接的底板1、第一侧板2、顶板3和第二侧板4。所述第一侧板2和所述第二侧板4之间还设有两个隔板5。底板1、第一侧板2、顶板3、第二侧板4和两个隔板5一体成型。
所述第一预制模块A和所述第二预制模块B之间通过4个连接节点固定相连，所述连接节点包括安装洞口6、第一连接钢板7和第二连接钢板8。所述第一预制模块A四周角部的顶端和所述第二预制模块B四周角部的底端之间均设有所述的连接节点。
所述第一预制模块A的顶板3和所述第二预制模块B的底板1之间沿板厚方向贯穿设有所述的安装洞口6。所述安装洞口6设于预制模块四周角部位置处。
所述第一预制模块A的顶板3上设有所述的第一连接钢板7。所述第二预制模块B的底板1上设有所述的第二连接钢板8。所述第一连接钢板7和所述第二连接钢板8竖向对齐。所述第一连接钢板7和所述第二连接钢板8均包括第一连接部分9和第二连接部分10。各所述第一连接部分9均通过穿孔塞焊的连接方式固定连接有锚固钢筋11，所述锚固钢筋11锚固于相应的预制模块中，各所述第二连接部分10均置于所述安装洞口6内。
所述第一连接钢板7和所述第二连接钢板8的两个第二连接部分10之间通过两个螺栓结构13固定连接。预制模块除了承受竖向荷载，侧板墙壁的支承和隔板的设置还为其提供了抵抗水平荷载的能力，通过采用螺栓结构在现场紧固上下两个预制模块，无柱截面损失。
所述第一预制模块A的顶板3和所述第二预制模块B的底板1之间设有四个可便拆卸的抗剪连接结构12。
如图6所示，所述第一连接钢板7的上端面与所述第一预制模块A的顶端面齐平。所述第二连接钢板8的下端面与所述第二预制模块B的底端面齐平。
如图1-图14所示，各所述第一连接部分9均包括第一连接段91和第二连接段92。所述锚固钢筋11包括第一锚固钢筋111和第二锚固钢筋112。各所述第一连接段91通过多根所述第一锚固钢筋111锚固于相应的楼板和侧板中。各所述第二连接段92通过多根所述第二锚固钢筋112锚固于相应的楼板中。
所述第一连接段91与所述第一锚固钢筋111之间以及所述第二连接段92与所述第二锚固钢筋112之间均采用穿孔塞焊方式进行固定连接。所述第一连接钢板7和所述第二连接钢板8上设有焊接连接孔14，所述第一连接钢板7和所述第二连接钢板8通过焊接连接孔14与相应的锚固钢筋焊接相连。
所述螺栓结构13包括第一腰型孔131、第二腰型孔132和螺栓133。所述第一连接钢板7的第二连接部分10上设有所述的第一腰型孔131，所述第二连接钢板8的第二连接部分10上设有所述的第二腰型孔132，所述第一腰型孔131和所述第二腰型孔132之间穿设有所述的螺栓133，所述螺栓133为高强度螺栓。
所述第一腰型孔131的长度方向和所述第二腰型孔132的长度方向相互垂直。由此，可减免因第一连接钢板7和第二连接钢板8加工或安装误差导致上下两个预制模块无法安装的问题产生。
如图1-图6和图15-图17所示，所述抗剪连接结构12包括设于所述第一预制模块A的顶板和所述第二预制模块B的底板之间的第一连接孔(图未示出)、销轴121和第三连接钢板122。所述第一连接孔竖向穿过所述第一连接钢板7和第二连接钢板8。所述第一连接孔的顶端置于所述第一预制模块B的底板1中，其底端置于所述第一预制模块A的顶板3中。所述销轴121置于所述第一连接孔中。所述第三连接钢板122上设有第二连接孔123，所述销轴122穿过第二连接孔123并与所述第三连接钢板122固定连接。
如图1-图17所示，所述第一连接钢板7的上端面向下设有第一凹槽71。所述第二连接钢板8的下端面向上设有第二凹槽81。所述第一凹槽71、所述第二凹槽72和所述第三连接钢板122均为L形。所述第一凹槽71和相应的所述第二凹槽81之间设有所述的第三连接钢板122。所述第三连接钢板122的厚度大于等于所述第一凹槽71与所述第二凹槽81的槽深之和，由此，可方便在第一凹槽和第二凹槽中嵌入安装第三连接钢板，同时方便第一预制模块A与第二预制模块B的对齐安装。
本实施例的模块化建筑安装时，首先在第一预制模块的顶端安装好销轴，然后将第二预制模块与第一预制模块叠合对齐安装，安装完成后，销轴置于第一连接孔中。叠合对齐安装完成后，施工人员可通过安装洞口对第一连接钢板和第二连接钢板的两个第二连接部分均采用螺栓结构进行固定，由此，即可完成上下两个预制模块的装配安装。本实施例的抗剪连接结构和螺栓结构可保证模块化建筑连接的稳定性和可靠性，同时也方便进行安装和拆除，待模块化建筑全部安装完毕后，安装洞口内的空隙可采用橡胶块进行填充，可避免影响到模块化建筑的正常使用。
本实施例的一种模块化建筑可实现快速交付，模块化建筑的所有组成部分均可提前在工厂预制完成，组成部分运输到施工现场后可快速完成安装并投入使用，本实施例模块化建筑的安装连接简便，安装连接后稳定性好，可加快施工进度，节约施工周期。本实施例的模块化建筑可进行便捷拆除，可实现模块化建筑的快速周转，重复利用高，摊销成本低。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本实施例的各种等价形式的修改均落入本发明所附权利要求所限定的范围。
Claims (10)
1.一种模块化建筑，包括至少两个叠合连接的预制模块，任意两个相邻的预制模块包括第一预制模块(A)和第二预制模块(B)，第二预制模块(B)位于第一预制模块(A)的上方；第一预制模块(A)和第二预制模块(B)均包括依次连接的底板(1)、第一侧板(2)、顶板和第二侧板(4)；其特征在于，所述第一预制模块(A)和所述第二预制模块(B)之间通过多个连接节点固定相连，所述连接节点包括安装洞口(6)、第一连接钢板(7)和第二连接钢板(8)，所述第一预制模块(A)的顶板(3)和所述第二预制模块(B)的底板(1)之间沿板厚方向贯穿设有所述的安装洞口(6)，所述第一预制模块(A)的顶板(3)上设有所述的第一连接钢板(7)，所述第二预制模块(B)的底板(1)上设有所述的第二连接钢板(8)，所述第一连接钢板(7)和所述第二连接钢板(8)上均固定连接有锚固钢筋(11)，所述锚固钢筋(11)锚固于相应的预制模块中；
所述第一预制模块(A)的顶板(3)和所述第二预制模块(B)的底板(1)之间还设有多个可便拆卸的抗剪连接结构(12)；
所述第一连接钢板(7)和所述第二连接钢板(8)之间通过螺栓结构(13)固定连接；所述螺栓结构(13)包括第一腰型孔(131)、第二腰型孔(132)和螺栓(133)；所述第一连接钢板(7)上设有所述的第一腰型孔(131)，所述第二连接钢板(8)上设有所述的第二腰型孔(132)，所述第一腰型孔(131)和所述第二腰型孔(132)之间穿设有所述的螺栓(133)。
2.根据权利要求1所述的一种模块化建筑，其特征在于，所述第一预制模块(A)四周角部的顶端和所述第二预制模块(B)四周角部的底端之间均设有所述的连接节点。
3.根据权利要求1所述的一种模块化建筑，其特征在于，所述第一连接钢板(7)的上端面与所述第一预制模块(A)的顶端面齐平；所述第二连接钢板(8)的下端面与所述第二预制模块(B)的底端面齐平。
4.根据权利要求1所述的一种模块化建筑，其特征在于，所述第一腰型孔(131)的长度方向和所述第二腰型孔(132)的长度方向相互垂直。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种模块化建筑，其特征在于，所述抗剪连接结构(12)包括设于所述第一预制模块(A)的顶板(3)和所述第二预制模块(B)的底板(1)之间的第一连接孔和销轴(121)，以及第三连接钢板(122)；所述第三连接钢板(122)上设有第二连接孔(123)，所述销轴(121)穿过所述第二连接孔(123)并与所述第三连接钢板(122)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种模块化建筑，其特征在于，所述第一连接钢板(7)的上端面向下设有第一凹槽(71)，所述第二连接钢板(8)的下端面向上设有第二凹槽(81)，所述第一凹槽(71)和所述第二凹槽(81)之间设有所述的第三连接钢板(122)。
7.根据权利要求6所述的一种模块化建筑，其特征在于，所述第三连接钢板(122)的厚度大于等于所述第一凹槽(71)与所述第二凹槽(82)的槽深之和。
8.根据权利要求6所述的一种模块化建筑，其特征在于，所述第一凹槽(71)、所述第二凹槽(81)和所述第三连接钢板(122)均为L形。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的一种模块化建筑，其特征在于，所述第一连接钢板(7)和所述第二连接钢板(8)均包括第一连接部分(9)和第二连接部分(10)，各所述第一连接部分(9)均固定连接有锚固钢筋(11)，所述锚固钢筋(11)锚固于相应的预制模块中，各所述第二连接部分(10)均置于所述安装洞口(6)内；所述第一连接钢板(7)和所述第二连接钢板(8)的两个第二连接部分(10)之间通过螺栓结构(13)固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种模块化建筑，其特征在于，各所述第一连接部分(9)均包括第一连接段(91)和第二连接段(92)；所述锚固钢筋(11)包括第一锚固钢筋(111)和第二锚固钢筋(112)；各所述第一连接段(91)通过所述第一锚固钢筋(111)锚固于相应的楼板和侧板中，各所述第二连接段(92)通过所述第二锚固钢筋(112)锚固于相应的楼板中。
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