CN221143050U - 箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，包括若干可两两之间自锁互联的模块化房间单元，所述模块化房间单元包括房屋主体、以及设置在房屋主体上的若干竖向自锁连接件，所述竖向自锁连接件由锁头和锁具组成，所述锁具包括锁杆，所述锁头包括顶板、可移动设置在所述顶板上且表面加工有槽口的两锁件板、以及两端分别连接所述锁件板与顶板并用于推动两锁件板相对靠拢的弹性件，且当所述锁件板靠拢贴合时，两锁件板上的槽口配合形成约束所述锁杆的自锁槽。本实用新型可实现全装修房间单元在施工现场的快速装配，模块组合多样，空间布局灵活，应用范围广，改善了模块间拼接时的安装误差敏感性等。

Description

箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系

技术领域

本实用新型属于装配式建筑技术领域，涉及一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系。

背景技术

模块化钢结构建筑因具有快速建造、环境友好度高、适合标准化生产等优势，高度契合绿色建筑与工业化建筑理念，推广模块化建造方式将有效减少现场施工导致的资源浪费和碳排放。模块化钢结构高度契合绿色建筑与工业化建筑理念。

模块化钢结构建筑是指把一个房间单元作为预制构件单位，在工厂预制后运到施工现场进行拼接的建筑形式。与传统建筑结构体系相比，模块化建筑钢结构具有快速建造、预制装配化程度高适合标准化、工业化生产，符合绿色建筑要求。目前，模块化钢结构建筑已经在欧美、日本等国家地区得到了广泛应用。国内模块化钢结构建筑则主要以集装箱改建的1～3层建筑为主，只有少量示范工程，尚没有大规模推广应用。

目前还没有可以普遍推广的模块化建筑体系，主要因为现有技术不能同时满足模块间快速连接与节点良好受力，未充分考虑建筑使用和多模块间组合的多场景使用需求。现有模块间连接技术主要集中在框架层面，这与拼接全装修房间单元的设计理念不符。而且现有模块间拼接时通常采用高强螺栓连接或者焊接连接，这两种连接方式均需要一定的施工空间，无法应用于模块化钢结构的中柱节点，只能采用模块平行布置的设计方案，极大地影响了模块化钢结构设计过程的平面布置灵活性。因此有必要开发一种不需要施工空间的新型连接件，以实现模块化钢结构中柱节点的连接。另外，由于施工现场和拼接的不确定性，在非理想条件下，由于安装误差，模块间可能无法拼接。安装误差可能来自构件的初始缺陷、现场装配偏差和模块间的受力变形，这些误差难以消除。随着拼接模块数量的增加，模块拼装误差问题将变得更加突出，有必要改善模块拼装的误差敏感性。因此，实现模块化建筑的推广应用，需综合考虑现场高效拼接、模块组合多样、可带墙板施工、结构服务建筑和对安装误差不敏感等特征。并将上述特征指标进行归整，研发出一种模块化建筑体系且不回避每一个问题，其是有推广前景的。因此有必要提出一种不需要额外施工空间、自动补偿加工误差、基于拼接全装修房间单元、考虑水电管网布置的箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了提供一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，可实现全装修房间单元在施工现场的快速装配，模块组合多样，空间布局灵活，应用范围广，改善了模块间拼接时的安装误差敏感性，解决了钢模块施工时存在的缺少施工空间问题，且考虑了水电管网的铺设，增加了结构构件的互联，结构整体受力性能强。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，包括若干可两两之间自锁互联的模块化房间单元，所述模块化房间单元包括房屋主体、以及设置在房屋主体上的若干竖向自锁连接件，所述竖向自锁连接件由锁头和锁具组成，所述锁具包括固定在房屋主体上的锁杆，所述锁头包括固定在房屋主体上的顶板、可移动设置在所述顶板上且表面加工有槽口的两锁件板、以及两端分别连接所述锁件板与顶板并用于推动两锁件板相对靠拢的弹性件，且当所述锁件板靠拢贴合时，两锁件板上的槽口配合形成约束所述锁杆的自锁槽；

所述锁头和锁具被配置为：当沿竖向相邻的两个模块化房间单元拼装时，位于其中一个模块化房间单元上的锁杆挤开另一个模块化房间单元上的锁件板，并卡入在弹性件下靠拢而形成的自锁槽中，使得竖向相邻的两个模块化房间单元自锁互联。

进一步的，房屋主体上的锁具的数量、以及锁杆的长度可按不同的要求设置，通过改变其构造尺寸，进一步减小模块拼接的误差敏感性。

进一步的，由于弹性件配合可移动锁件板的设置，锁具与锁头的中心不必一一对应，确保锁头能与锁具完成自锁即可。同时，在实际使用时，其还可以自动补偿加工误差，减小模块拼接的误差敏感性。

进一步的，所述顶板的两侧还沿垂直于顶板方向延伸，并形成呈L型的侧板，所述顶板与所述锁件板之间具有沿垂直于侧板的自由度，所述弹性件的一端连接在所述侧板上，另一端呈压缩状态连接所述锁件板。

进一步的，所述锁件板上朝向待自锁互联的锁杆的一端进行倒圆角处理。

进一步的，所述弹性件为自锁弹簧。

进一步的，所述锁具还包括固定在房屋主体上且水平贯通的两个套管，所述锁杆的两端与所述套管固定连接。

更进一步的，该模块化建筑体系还包括用于连接水平方向相邻两模块化房间单元的水平连接件。

更优选的，所述锁具被配置为：位于相邻两模块化房间单元相互贴紧边缘区域上的锁具的位置一一对应，所述水平连接件包括用于穿过分别位于相邻两模块化房间单元上的套管的连接杆、以及可拆卸固定设置在所述连接杆两端并抵紧所述套管的连接板。

更进一步优选的，所述连接杆呈空心状，其外侧轮廓尺寸与所述套管的空心部分相匹配，所述连接板通过一穿过所述连接杆的对拉螺栓固定锁住水平相邻模块化房间单元上的套管。

进一步的，所述房屋主体由钢柱、钢梁、纵向墙板、横向墙板与楼板拼装而成。

更进一步的，位于房屋主体的钢柱部分的对接区域还设有柱内锁杆，在相邻房屋主体的对应位置内还设有用于与所述柱内锁杆自锁互联的一个所述锁具。

更进一步的，钢柱的截面形式可采用方管柱、H型柱和L型柱；所述钢梁的截面形式可采用管梁、H型梁和槽钢梁。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)采用箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，可实现在施工现场模块间的快速装配，拼接模块为带墙体和楼板的房间单元，符合“全装修”装配的设计理念，模块间连接不需要额外施工空间，解决了多模块连接的安装问题，且不影响模块的完整性。

(2)模块连接不影响内装、水电与外围护系统，模块间可自由拼装。上下层模块间自锁连接时，现场除吊装外无额外施工工序，进一步提高了施工效率，且能自动补偿加工误差，配置简单，零件少，有利于大规模加工制造。另外，设计了水电管网的施工空间。

(3)上下层模块柱间通过自锁连接，传力直接，且模块梁-梁之间的互相连接，增强了结构整体性。满足多模块间可自由组合的需求，空间布局灵活，应用范围广，充分发挥其适合在施工现场快速建造的优势。

附图说明

图1为本实用新型的模块化房间单元的结构示意图；

图2为竖向相邻的模块化房间单元在拼装时的示意图；

图3为锁头与锁具在自锁互联前后的示意图；

图4为水平连接件的示意图；

图5为锁具的结构示意图；

图6为锁具通过水平连接件进行互联的示意图；

图7为竖向相邻的模块化房间单元在拼装时的整体示意图；

图8为水平相邻的模块化房间单元上进行互联的整体示意图；

图9为同层模块在完成自锁互联后布置管线时的示意图；

图10为上下相邻的钢柱的连接示意图；

图11为模块化建筑体系的拼装示意图；

图中标记说明：

1-钢柱，2-钢梁，3-楼板，4-纵向墙板，5-横向墙板，6-锁具，601-套管，602-锁杆，7-锁头，701-顶板，702-弹性件，703-锁件板，8-水平连接件，801-连接板，802-连接杆，803-对拉螺栓，9-管线，10-柱内锁杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

为实现全装修房间单元在施工现场的快速装配，改善模块间拼接时的安装误差敏感性等，本实用新型提供了一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，其结构可参见图1至图11所示，包括若干可两两之间自锁互联的模块化房间单元，所述模块化房间单元包括房屋主体、以及设置在房屋主体上的若干竖向自锁连接件，所述竖向自锁连接件由锁头7和锁具6组成，所述锁具6包括固定在房屋主体上的锁杆602，所述锁头7包括固定在房屋主体上的顶板701、可移动设置在所述顶板701上且表面加工有槽口的两锁件板703、以及两端分别连接所述锁件板703与顶板701并用于推动两锁件板703相对靠拢的弹性件702，且当所述锁件板703靠拢贴合时，两锁件板703上的槽口配合形成约束所述锁杆602的自锁槽；

所述锁头7和锁具6被配置为：当沿竖向相邻的两个模块化房间单元拼装时，位于其中一个模块化房间单元上的锁杆602挤开另一个模块化房间单元上的锁件板703，并卡入在弹性件702下靠拢而形成的自锁槽中，使得竖向相邻的两个模块化房间单元自锁互联。

在一些具体的实施方式中，房屋主体上的锁具6的数量、以及锁杆602的长度可按不同的要求设置，通过改变其构造尺寸，进一步减小模块拼接的误差敏感性。

在一些具体的实施方式中，由于弹性件702配合可移动锁件板703的设置，锁具6与锁头7的中心不必一一对应，确保锁头7能与锁具6完成自锁即可。同时，在实际使用时，其还可以自动补偿加工误差，减小模块拼接的误差敏感性。

在一些具体的实施方式中，请再参见图3所示，所述顶板701的两侧还沿垂直于顶板701方向延伸，并形成呈L型的侧板，所述顶板701与所述锁件板703之间具有沿垂直于侧板的自由度，所述弹性件702的一端连接在所述侧板上，另一端呈压缩状态连接所述锁件板703。

在一些具体的实施方式中，请再参见图3所示，所述锁件板703上朝向待自锁互联的锁杆602的一端进行倒圆角处理。

在一些具体的实施方式中，所述弹性件702为自锁弹簧。

在一些具体的实施方式中，请再参见图5所示，所述锁具6还包括固定在房屋主体上且水平贯通的两个套管601，所述锁杆602的两端与所述套管601固定连接。

更具体的实施方式中，该模块化建筑体系还包括用于连接水平方向相邻两模块化房间单元的水平连接件8。

更优选具体的实施方式中，请再参见图6等所示，所述锁具6被配置为：位于相邻两模块化房间单元相互贴紧边缘区域上的锁具6的位置一一对应，所述水平连接件8包括用于穿过分别位于相邻两模块化房间单元上的套管601的连接杆802、以及可拆卸固定设置在所述连接杆802两端并抵紧所述套管601的连接板801。

更进一步优选的实施方式中，请再参见图5等所示，所述连接杆802呈空心状，其外侧轮廓尺寸与所述套管601的空心部分相匹配，所述连接板801通过一穿过所述连接杆802的对拉螺栓803固定锁住水平相邻模块化房间单元上的套管601。

在一些具体的实施方式中，请再参见图1等所示，所述房屋主体由钢柱1、钢梁2、纵向墙板4、横向墙板5与楼板3拼装而成。

更具体的实施方式中，请再参见图10等所示，位于房屋主体的钢柱1部分的对接区域还设有柱内锁杆10，在相邻房屋主体的对应位置内还设有用于与所述柱内锁杆10自锁互联的一个所述锁具6。

更具体的实施方式中，钢柱1的截面形式可采用方管柱、H型柱和L型柱；所述钢梁2的截面形式可采用管梁、H型梁和槽钢梁2。

以上各实施方式可以任一单独实施，也可以任意两两组合或更多的组合实施。

下面结合具体实施例来对上述实施方式进行更详细的说明。

实施例1：

为实现全装修房间单元在施工现场的快速装配，改善模块间拼接时的安装误差敏感性等，本实用新型提供了一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，其结构可参见图1至图11所示，包括若干可两两之间自锁互联的模块化房间单元，所述模块化房间单元包括房屋主体、以及设置在房屋主体上的若干竖向自锁连接件，所述房屋主体由钢柱1、钢梁2、纵向墙板4、横向墙板5与楼板3拼装而成，位于房屋主体的钢柱1部分的对接区域还设有柱内锁杆10，在相邻房屋主体的对应位置内还设有用于与所述柱内锁杆10自锁互联的一个所述锁具6。钢柱1的截面形式可采用方管柱、H型柱和L型柱；所述钢梁2的截面形式可采用管梁、H型梁和槽钢梁2。

所述竖向自锁连接件由锁头7和锁具6组成，所述锁具6包括固定在房屋主体(优选位于边缘区域，也即钢梁2等位置上)上的锁杆602，所述锁头7包括固定在房屋主体(同样的，优选位于边缘区域，也即钢梁2等位置上)上的顶板701、可移动设置在所述顶板701上且表面加工有槽口的两锁件板703、以及两端分别连接所述锁件板703与顶板701并用于推动两锁件板703相对靠拢的弹性件702(本实施例的弹性件702采用自锁弹簧)，且当所述锁件板703靠拢贴合时，两锁件板703上的槽口配合形成约束所述锁杆602的自锁槽；所述锁头7和锁具6被配置为：当沿竖向相邻的两个模块化房间单元拼装时，位于其中一个模块化房间单元上的锁杆602挤开另一个模块化房间单元上的锁件板703，并卡入在弹性件702下靠拢而形成的自锁槽中，使得竖向相邻的两个模块化房间单元自锁互联。

本实施例中，房屋主体上的锁具6的数量、以及锁杆602的长度可按不同的要求设置，通过改变其构造尺寸，进一步减小模块拼接的误差敏感性。

由于弹性件702配合可移动锁件板703的设置，锁具6与锁头7的中心不必一一对应，确保锁头7能与锁具6完成自锁即可。同时，在实际使用时，其还可以自动补偿加工误差，减小模块拼接的误差敏感性。

所述顶板701的两侧还沿垂直于顶板701方向延伸，并形成呈L型的侧板，所述顶板701与所述锁件板703之间具有沿垂直于侧板的自由度，所述弹性件702的一端连接在所述侧板上，另一端呈压缩状态连接所述锁件板703。所述锁件板703上朝向待自锁互联的锁杆602的一端进行倒圆角处理，相当于在两个锁件板703之间形成一个光滑的类似人字形的间隙，可以方便在互联时锁杆602挤入自锁槽中。

所述锁具6还包括固定在房屋主体上且水平贯通的两个套管601，所述锁杆602的两端与所述套管601固定连接，该模块化建筑体系还包括用于连接水平方向相邻两模块化房间单元的水平连接件8。为了方便同层模块的拼接，所述锁具6被配置为：位于相邻两模块化房间单元相互贴紧边缘区域上的锁具6的位置一一对应，所述水平连接件8包括用于穿过分别位于相邻两模块化房间单元上的套管601的连接杆802、以及可拆卸固定设置在所述连接杆802两端并抵紧所述套管601的连接板801。所述连接杆802呈空心状，其外侧轮廓尺寸与所述套管601的空心部分相匹配，所述连接板801通过一穿过所述连接杆802的对拉螺栓803固定锁住水平相邻模块化房间单元上的套管601。在同层模块拼接完成后，在锁具6间可布置管线9，如图9所示。

采用本实施例的箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，如图11等所示，可实现在施工现场模块间的快速装配，拼接模块为带墙体和楼板3的房间单元，符合“全装修”装配的设计理念，模块间连接不需要额外施工空间，解决了多模块连接的安装问题，且不影响模块的完整性。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，其特征在于，包括若干可两两之间自锁互联的模块化房间单元，所述模块化房间单元包括房屋主体、以及设置在房屋主体上的若干竖向自锁连接件，所述竖向自锁连接件由锁头和锁具组成，所述锁具包括固定在房屋主体上的锁杆，所述锁头包括固定在房屋主体上的顶板、可移动设置在所述顶板上且表面加工有槽口的两锁件板、以及两端分别连接所述锁件板与顶板并用于推动两锁件板相对靠拢的弹性件，且当所述锁件板靠拢贴合时，两锁件板上的槽口配合形成约束所述锁杆的自锁槽；

所述锁头和锁具被配置为：当沿竖向相邻的两个模块化房间单元拼装时，位于其中一个模块化房间单元上的锁杆挤开另一个模块化房间单元上的锁件板，并卡入在弹性件下靠拢而形成的自锁槽中，使得竖向相邻的两个模块化房间单元自锁互联。

2.根据权利要求1所述的一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，其特征在于，所述顶板的两侧还沿垂直于顶板方向延伸，并形成呈L型的侧板，所述顶板与所述锁件板之间具有沿垂直于侧板的自由度，所述弹性件的一端连接在所述侧板上，另一端呈压缩状态连接所述锁件板。

3.根据权利要求1或2所述的一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，其特征在于，所述锁件板上朝向待自锁互联的锁杆的一端进行倒圆角处理。

4.根据权利要求1所述的一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，其特征在于，所述弹性件为自锁弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，其特征在于，所述锁具还包括固定在房屋主体上且水平贯通的两个套管，所述锁杆的两端与所述套管固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，其特征在于，该模块化建筑体系还包括用于连接水平方向相邻两模块化房间单元的水平连接件。

7.根据权利要求6所述的一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，其特征在于，所述锁具被配置为：位于相邻两模块化房间单元相互贴紧边缘区域上的锁具的位置一一对应，所述水平连接件包括用于穿过分别位于相邻两模块化房间单元上的套管的连接杆、以及可拆卸固定设置在所述连接杆两端并抵紧所述套管的连接板。

8.根据权利要求7所述的一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，其特征在于，所述连接杆呈空心状，其外侧轮廓尺寸与所述套管的空心部分相匹配，所述连接板通过一穿过所述连接杆的对拉螺栓固定锁住水平相邻模块化房间单元上的套管。

9.根据权利要求1所述的一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，其特征在于，所述房屋主体由钢柱、钢梁、纵向墙板、横向墙板与楼板拼装而成。

10.根据权利要求9所述的一种箱体间快速自锁互联的模块化建筑体系，其特征在于，位于房屋主体的钢柱部分的对接区域还设有柱内锁杆，在相邻房屋主体的对应位置内还设有用于与所述柱内锁杆自锁互联的一个所述锁具。