CN220768390U - 一种大空间钢结构模块化集成组合结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利涉及模块化集成建筑领域，具体为一种大空间钢结构模块化集成组合结构，包括若干个上下依次连接的钢结构模块组件，各钢结构模块组件上均竖直设置有若干上下贯通的杆状连接件，上下相邻的杆状连接件通过连接套筒进行固定连接，处于顶层的杆状连接件的上端与紧固装置进行固定连接，处于底层的杆状连接件的下端与基础预埋板进行固定连接，钢结构模块组件包括若干个水平相邻的钢结构模块单元，相邻的两钢结构模块单元之间通过模块连接板配合连接。本实用新型具有以下有益效果：本实用新型能够应用在超高、超宽、超大的大空间钢结构模块化集成建筑中，适用于大跨度大进深的装配式建筑的连接工况，整体连接强度高、效果好。

Description

一种大空间钢结构模块化集成组合结构

技术领域

本实用新型专利涉及模块化集成建筑领域，具体为一种大空间钢结构模块化集成组合结构。

背景技术

模块化钢结构建筑体系指的是，将传统建筑工程进行切分，最终划分成局部的单个模块，再用模块累加形成，建筑模块整体架构的原材料为钢材。模块化建筑建设模式是装配式建筑领域的重要分支，所以在建筑设计和建设的过程中，涉及到非常多的装配构件。装配构件之间的连接，以及装配构件与建筑主体框架之间的连接较为简单，直接在钢结构上进行螺栓安装，完成连接节点的设置。

例如，在专利公开号为CN218562592U的专利文献中就公开了一种模块化建筑的连接定位系统及具有其的模块化建筑。其中，模块化建筑包括连接定位系统。连接定位系统用于模块化建筑中相邻的两个箱式模块的精确定位和栓固。连接定位系统包括至少一个连接组件。连接组件包括连接板、第一紧固件和第二紧固件，连接板通过第一紧固件连接至第一箱式模块的角柱的外侧面，连接板通过第二紧固件连接至第二箱式模块的角柱的外侧面。连接板连接在两个箱式模块各自的角柱的外侧面，使得两个箱式模块之间形成连接。连接定位系统还包括定位组件。定位组件包括导向件以及与导向件配合的配合件，导向件和配合件中的一者设置至第一箱式模块的顶梁，导向件和配合件中的另一者设置至第二箱式模块的底梁。通过配合件与导向件相配合限制第二箱式模块相对于第一箱式模块移动。

根据现有技术文献可以看出，上述连接方式的不足：现有连接方式结构简单，负载能力差，承受不住过大的拉伸及剪切，如果将这种连接方式应用到超高、超宽、超大的模块化钢结构建筑时，连接件所承受的拉伸以及剪切力过大，届时连接结构的牢固性以及稳定性将大大降低，甚至可能出现连接件断裂的情况，不适合大跨度大进深的装配式建筑。

为此，本实用新型针对现有技术中存在的大跨度大进深装配式建筑连接结构的问题进行了结构优化与改进，特此提出了一种能够实现超高、超宽、超大的模块化钢结构建筑的新型连接结构，用以更好地解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题之一，本实用新型所采用的技术方案是：一种大空间钢结构模块化集成组合结构，包括若干个上下依次连接的钢结构模块组件，在所述钢结构模块组件上均竖直设置有若干上下贯通的杆状连接件，处于底层的所述钢结构模块组件上的所述杆状连接件的下端均与基础预埋板进行固定连接，上下相邻的所述钢结构模块组件上的所述杆状连接件通过连接套筒进行固定连接，处于顶层的所述钢结构模块组件上的所述杆状连接件的上端均伸出所述钢结构模块组件，并且通过紧固装置进行固定，所述紧固装置的底部抵紧处于顶层的所述钢结构模块组件，所述基础预埋板的顶部抵紧处于底层的所述钢结构模块组件。

在上述任一方案中优选的是，所述钢结构模块组件包括若干个水平相邻的钢结构模块单元，所述钢结构模块单元是由模块钢柱、模块顶钢梁和模块底钢梁组成的框架式钢结构，所述杆状连接件上下贯通式的设置在模块钢柱内部，水平相邻的所述钢结构模块单元之间通过模块连接板配合连接，所述模块连接板安装在所述钢结构模块单元的模块钢柱的水平端面上，并且水平相邻的一组模块钢柱共同连接在一个所述模块连接板上，同时位于安装位置处的所述杆状连接件穿过所述模块连接板。

在上述任一方案中优选的是，在处于顶层的所述钢结构模块单元的模块钢柱与所述紧固装置之间设置有所述模块连接板，在上下相邻的所述钢结构模块单元的模块钢柱之间设置有所述模块连接板，在处于底层的所述钢结构模块单元的模块钢柱与所述基础预埋板之间设置有所述模块连接板。

在上述任一方案中优选的是，所述基础预埋板包括连接桩、板体、爪式预埋锚筋，所述板体上方固定连接有所述连接桩，所述板体下方固定连接有所述爪式预埋锚筋，处于底层的所述杆状连接件与所述连接桩通过所述连接套筒进行固定连接，所述爪式预埋锚筋埋入混凝土结构中。

在上述任一方案中优选的是，所述杆状连接件为贯穿螺杆，所述连接桩为连接螺杆，所述贯穿螺杆以及所述连接螺杆均为高强螺杆，所述紧固装置为高强螺母，所述连接套筒内部设置有螺纹，上下相邻的所述贯穿螺杆与所述连接套筒进行同轴设置，处于底层的所述贯穿螺杆与所述连接螺杆以及所述连接套筒进行同轴设置。

在上述任一方案中优选的是，各所述贯穿螺杆分别安装在所述模块连接板的端部，所述模块连接板上至少安装有两个所述贯穿螺杆。

在上述任一方案中优选的是，各所述连接套筒分别安装在对应位置处的所述钢结构模块单元底面的上方。

在上述任一方案中优选的是，所述连接套筒与所述钢结构模块单元之间垫有防松垫圈，在所述钢结构模块单元与所述防松垫圈接触的位置处开设有孔槽。

在上述任一方案中优选的是，所述高强螺母与所述钢结构模块单元之间垫有防松垫圈，在所述钢结构模块单元与所述防松垫圈接触的位置处开设有孔槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本大空间钢结构模块化集成组合结构能够应用在超高、超宽、超大的大空间钢结构模块化集成建筑中，适用于大跨度大进深的装配式建筑的连接工况，整体连接强度高、效果好。

2、本实用新型采用上下贯通式高强螺杆作为主要连接件，通过高强螺杆直接在连接套筒内相互连接，以及通过与高强螺母、基础预埋板的配合连接，可以将上下多层钢结构模块单元串联在一起，大大增加了连接结构的牢固性，同时上下贯通式高强螺杆具有负载能力强、抗拉伸强度高的优点，可大大增加连接结构的稳定性。

3、本实用新型通过上下贯通式高强螺杆、模块连接板之间的配合连接，可以将相邻层的钢结构模块单元串联起来，由于上下贯通式高强螺杆抗剪切的强度高，因此承受来自相邻层钢结构的剪切力的能力大大提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的钢结构模块单元结构示意图。

图2为本实用新型的钢结构模块组件结构示意图。

图3为本实用新型的钢结构模块组件拼装大空间结构立体示意图。

图4为本实用新型的钢结构模块组件拼装大空间结构主视图。

图5为本实用新型的钢结构模块组件拼装大空间结构侧视图。

图6为本实用新型的顶层钢结构模块单元连接位置A的局部放大结构示意图。

图7为本实用新型的中间层钢结构模块单元连接位置B的局部放大结构示意图。

图8为本实用新型的底层钢结构模块单元连接位置C的局部放大结构示意图。

图9为本实用新型的基础预埋板结构示意图。

图中，1、钢结构模块组件；2、杆状连接件；3、连接套筒；4、紧固装置；5、基础预埋板；6、模块连接板；7、防松垫圈；1.1、钢结构模块单元；5.1、连接桩；5.2、预埋板；5.3、爪式预埋锚筋。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。本实用新型具体结构如图1-图9中所示。

一种大空间钢结构模块化集成组合结构，包括若干个上下依次连接的钢结构模块组件1，在所述钢结构模块组件1上均竖直设置有若干上下贯通的杆状连接件2，处于底层的所述钢结构模块组件1上的所述杆状连接件2的下端均与基础预埋板5进行固定连接，上下相邻的所述钢结构模块组件1上的所述杆状连接件2通过连接套筒3进行固定连接，处于顶层的所述钢结构模块组件1上的所述杆状连接件2的上端均伸出所述钢结构模块组件1，并且通过紧固装置4进行固定，所述紧固装置4的底部抵紧处于顶层的所述钢结构模块组件1，所述基础预埋板5的顶部抵紧处于底层的所述钢结构模块组件1。

本实用新型将上下贯通式的杆状连接件2竖直设置在钢结构模块组件1上，通过将上下相邻的杆状连接件2依次进行同轴的固定安装，来实现将上下相邻的钢结构模块组件1依次串联的目的，并且通过杆状连接件2与连接套筒3、杆状连接件2与紧固装置4、杆状连接件2与基础预埋板5这三种连接结构之间的固定连接，给钢结构模块组件1施加一个沿杆状连接件2方向上的力，以此将上下相邻的钢结构模块组件1紧紧的抵接起来，来实现大跨度大进深的装配式建筑。

在上述任一方案中优选的是，所述钢结构模块组件1包括若干个水平相邻的钢结构模块单元1.1，所述钢结构模块单元1.1是由模块钢柱、模块顶钢梁和模块底钢梁组成的框架式钢结构，所述杆状连接件2上下贯通式的设置在模块钢柱内部，水平相邻的所述钢结构模块单元1.1之间通过模块连接板6配合连接，所述模块连接板6安装在所述钢结构模块单元1.1的模块钢柱的水平端面上，并且水平相邻的一组模块钢柱共同连接在一个所述模块连接板6上，同时位于安装位置处的所述杆状连接件2穿过所述模块连接板6。

本实用新型涉及到的钢结构模块单元1.1具体为由模块钢柱以及模块钢梁组成的框架式钢结构，将上下相邻层的模块钢柱的端面对应连接以及将水平相邻层的模块钢柱的侧面对应连接，可以将上下层相邻以及水平向相邻的钢结构模块单元1.1进行串联。水平向的钢结构模块单元1.1的串联主要是通过杆状连接件2与模块连接板6的配合连接来实现，具体是将模块连接板6设置在水平相邻的钢结构模块单元1.1之间，并且模块连接板6的端部安装在钢结构模块单元1.1的模块钢柱的水平端面上，并且水平相邻的一组模块钢柱共同连接在一个模块连接板6上，同时安装在模块钢柱内的杆状连接件2穿过模块连接板6，实现将模块连接板6与安装在模块钢柱内的杆状连接件2配合连接的目的，并且由于竖直方向上各杆状连接件2之间牢固的连接在一起，以至于将上下相邻的钢结构模块单元1.1紧紧抵接在对应的模块连接板6上，又由于杆状连接件2可以承受更大的横向的剪切力，因此可以将模块连接板6紧紧的固定在对应的位置处，以此来实现将相邻层的钢结构模块单元1.1串联的目的。

在上述任一方案中优选的是，在处于顶层的所述钢结构模块单元（1.1）的模块钢柱与所述紧固装置（4）之间设置有所述模块连接板（6），在上下相邻的所述钢结构模块单元（1.1）的模块钢柱之间设置有所述模块连接板（6），在处于底层的所述钢结构模块单元（1.1）的模块钢柱与所述基础预埋板（5）之间设置有所述模块连接板（6）。

当模块连接板6被上下相邻的钢结构模块单元1.1夹紧时，或者被钢结构模块单元1.1与连接件固定住时，模块连接板6用于连接水平方向上相邻的钢结构模块单元1.1的作用才能够发挥出来。

在上述任一方案中优选的是，所述基础预埋板（5）包括连接桩（5.1）、板体（5.2）、爪式预埋锚筋（5.3），所述板体（5.2）上方固定连接有所述连接桩（5.1），所述板体（5.2）下方固定连接有所述爪式预埋锚筋（5.3），处于底层的所述杆状连接件（2）与所述连接桩（5.1）通过所述连接套筒（3）进行固定连接，所述爪式预埋锚筋（5.2）埋入混凝土结构中。

基础预埋板5属于现有技术，但是其具有造价低、结构简单、可靠性高的优点，并且本实用新型所采用的杆状连接件2是竖向设置在钢结构模块组件1.1上，底层的杆状连接件2与混凝土基础之间需要连接件进行固定连接，因此基础预埋板5依然适用于本实用新型所采用的技术方案。

在上述任一方案中优选的是，所述杆状连接件（2）为贯穿螺杆，所述连接桩（5.1）为连接螺杆，所述贯穿螺杆以及所述连接螺杆均为高强螺杆，所述紧固装置（4）为高强螺母，所述连接套筒（3）内部设置有螺纹，上下相邻的所述贯穿螺杆与所述连接套筒（3）进行同轴设置，处于底层的所述贯穿螺杆与所述连接螺杆以及所述连接套筒（3）进行同轴设置。

在杆状连接件2与连接套筒3、杆状连接件2与紧固装置4、连接桩5.1与连接套筒3这三种连接组合之间均采用螺纹连接的方式，螺纹连接安装简单，并且高强螺杆具有负载能力强、抗拉伸强度高以及抗剪切强度高的优点，当装配超高、超宽、超大的大空间钢结构模块化集成建筑时，来自纵向及横向的力均大幅增加，采用高强螺杆作为连接件可以大大增加连接结构的牢固性及稳定性。

在上述任一方案中优选的是，各所述贯穿螺杆分别安装在所述模块连接板（6）的端部，所述模块连接板（6）上至少安装有两个所述贯穿螺杆。

模块连接板6的作用是连接水平方向上相邻的钢结构模块单元1.1，因此模块连接板6水平方向上至少连接有两个相邻的钢结构模块单元1.1，并且由于模块连接板6是通过贯穿螺杆来实现功能的，因此模块连接板6至少要安装两个贯穿螺杆，其余工况均可不设置模块连接板6，以此实现节省材料的目的。

在上述任一方案中优选的是，各所述连接套筒（3）分别安装在对应位置处的所述钢结构模块单元（1.1）底面的上方。

连接套筒3是用于连接上下竖直设置的贯穿螺杆的连接件，因此在安装连接套筒3时，考虑到其自身重力的因素，将连接套筒3安装在对应位置处的钢结构模块单元1.1的底面的上方，可以预先将连接套筒3的位置稳定住，便于之后的操作。

在上述任一方案中优选的是，所述连接套筒（3）与所述钢结构模块单元（1.1）之间垫有防松垫圈（7），在所述钢结构模块单元（1.1）与所述防松垫圈（7）接触的位置处开设有孔槽。各贯穿螺杆分别穿过孔槽，来实现上下相邻的两贯穿螺杆在连接套筒3内部进行螺纹连接，以及底层贯穿螺杆与基础预埋板5的连接螺杆在连接套筒3内部进行螺纹连接。

在上述任一方案中优选的是，所述高强螺母与所述钢结构模块单元（1.1）之间垫有防松垫圈（7），在所述钢结构模块单元（1.1）与所述防松垫圈（7）接触的位置处开设有孔槽。各贯穿螺杆分别穿过孔槽，来实现顶层贯穿螺杆与高强螺母进行螺纹连接。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种大空间钢结构模块化集成组合结构，其特征在于：

包括若干个上下依次连接的钢结构模块组件（1），在所述钢结构模块组件（1）上均竖直设置有若干上下贯通的杆状连接件（2），处于底层的所述钢结构模块组件（1）上的所述杆状连接件（2）的下端均与基础预埋板（5）进行固定连接，上下相邻的所述钢结构模块组件（1）上的所述杆状连接件（2）通过连接套筒（3）进行固定连接，处于顶层的所述钢结构模块组件（1）上的所述杆状连接件（2）的上端均伸出所述钢结构模块组件（1），并且通过紧固装置（4）进行固定，所述紧固装置（4）的底部抵紧处于顶层的所述钢结构模块组件（1），所述基础预埋板（5）的顶部抵紧处于底层的所述钢结构模块组件（1）。

2.根据权利要求1所述的一种大空间钢结构模块化集成组合结构，其特征在于：所述钢结构模块组件（1）包括若干个水平相邻的钢结构模块单元（1.1），所述钢结构模块单元（1.1）是由模块钢柱、模块顶钢梁和模块底钢梁组成的框架式钢结构，所述杆状连接件（2）上下贯通式的设置在模块钢柱内部，水平相邻的所述钢结构模块单元（1.1）之间通过模块连接板（6）配合连接，所述模块连接板（6）安装在所述钢结构模块单元（1.1）的模块钢柱的水平端面上，并且水平相邻的一组模块钢柱共同连接在一个所述模块连接板（6）上，同时位于安装位置处的所述杆状连接件（2）穿过所述模块连接板（6）。

3.根据权利要求2所述的一种大空间钢结构模块化集成组合结构，其特征在于：在处于顶层的所述钢结构模块单元（1.1）的模块钢柱与所述紧固装置（4）之间设置有所述模块连接板（6），在上下相邻的所述钢结构模块单元（1.1）的模块钢柱之间设置有所述模块连接板（6），在处于底层的所述钢结构模块单元（1.1）的模块钢柱与所述基础预埋板（5）之间设置有所述模块连接板（6）。

4.根据权利要求3所述的一种大空间钢结构模块化集成组合结构，其特征在于：所述基础预埋板（5）包括连接桩（5.1）、板体（5.2）、爪式预埋锚筋（5.3），所述板体（5.2）上方固定连接有所述连接桩（5.1），所述板体（5.2）下方固定连接有所述爪式预埋锚筋（5.3），处于底层的所述杆状连接件（2）与所述连接桩（5.1）通过所述连接套筒（3）进行固定连接，所述爪式预埋锚筋（5.3）埋入混凝土结构中。

5.根据权利要求4所述的一种大空间钢结构模块化集成组合结构，其特征在于：所述杆状连接件（2）为贯穿螺杆，所述连接桩（5.1）为连接螺杆，所述贯穿螺杆以及所述连接螺杆均为高强螺杆，所述紧固装置（4）为高强螺母，所述连接套筒（3）内部设置有螺纹，上下相邻的所述贯穿螺杆与所述连接套筒（3）进行同轴设置，处于底层的所述贯穿螺杆与所述连接螺杆以及所述连接套筒（3）进行同轴设置。

6.根据权利要求5所述的一种大空间钢结构模块化集成组合结构，其特征在于：各所述贯穿螺杆分别安装在所述模块连接板（6）的端部，所述模块连接板（6）上至少安装有两个所述贯穿螺杆。

7.根据权利要求6所述的一种大空间钢结构模块化集成组合结构，其特征在于：各所述连接套筒（3）分别安装在对应位置处的所述钢结构模块单元（1.1）底面的上方。

8.根据权利要求7所述的一种大空间钢结构模块化集成组合结构，其特征在于：所述连接套筒（3）与所述钢结构模块单元（1.1）之间垫有防松垫圈（7），在所述钢结构模块单元（1.1）与所述防松垫圈（7）接触的位置处开设有孔槽。

9.根据权利要求8所述的一种大空间钢结构模块化集成组合结构，其特征在于：所述高强螺母与所述钢结构模块单元（1.1）之间垫有防松垫圈（7），在所述钢结构模块单元（1.1）与所述防松垫圈（7）接触的位置处开设有孔槽。