[發明專利]自鎖榫卯式模塊建筑連接節點

在審

• 申請號: 201610039734.X
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105544738A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 陳志華;劉佳迪;王小盾;張鵬飛
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04C3/30
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

技術領域

本發明涉及一種模塊建筑中上下模塊單元的中柱連接節點，更具體地說，此連接節點適 用于模塊連接的中柱、邊柱以及角柱部位。

背景技術

鋼結構模塊建筑是一種高度裝配式建筑，是將傳統的房屋以單個房間或者一定的三維建 筑空間為建筑模塊單元進行劃分，可以提前在工廠預制加工，完成后運輸至現場進行安裝連 接，具有施工速度快、綠色環保、節約人力物力等優點，是新一種新興的、發展前景廣闊的 建筑形式。

模塊建筑與傳統的建筑建造方式不同，傳統的建筑在中間節點處一般是單柱四梁，而模 塊建筑由于其模塊單元都是在工廠加工完畢，運輸到現場組裝，這就造成模塊建筑在中間連 接節點處出現了“八柱十六梁”的連接節點，到底連接位置處沒有焊接空間，連接方式處理困 難，嚴重制約了模塊建筑的發展，目前國內模塊建筑的連接方式極少，研究也非常有限。提 出一種新型的鋼結構模塊連接節點，即能達到現場安裝快速方便、盡量少焊接以至于達到現 場無焊接，又能達到結構安全、可靠的受力性能要求，是一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明主要提供了一種模塊建筑中上下模塊單元的連接節點，可達到施工速度快，現場 無焊接、構造簡單、安裝方便的要求。本發明的技術方案如下：

一種自鎖榫卯式模塊建筑連接節點，包括自鎖榫件、自鎖卯件和卯件套管，用于連接上 模塊柱和與其相對應的下模塊柱，其中，所述的自鎖卯件包括多個上卯頭和多個下卯頭，上 卯頭分別設置在上模塊柱的各個上柱的下端，下卯頭設置分別在下模塊柱的各個下柱的上端； 所述的自鎖榫件包括固定連接在一起的多個上榫頭和多個下榫頭；上榫頭和下榫頭的外表面 的部分或全部為臺階狀，上卯頭和下卯頭的內表面的部分或全部也為臺階狀，相對應的上榫 頭和上卯頭及相對應的下榫頭和下卯頭的臺階相互匹配。

作為優選實施方式，在各個上卯頭和下卯頭的外面均設置有卯件套管。

本發明可以解決模塊建筑中上下模塊單元的連接問題。節點的構造簡單、合理，且能達 到安裝的快速、方便，是一種合理的連接節點方式。

附圖說明

圖1為本發明主視圖；

圖2為本發明榫件示意圖；

圖3為本發明卯件示意圖；

圖4為本發明卯件與下柱連接的套管示意圖；

圖5為本發明榫件和卯件連接完成示意圖；

圖6為模塊中柱連接節點完成示意圖。

圖中，1：上模塊柱，2：地板梁，3：下模塊柱，4：天花板梁，5：自鎖榫件，6：自鎖 卯件，7榫頭，8：榫頭連接板，9：卯頭，10：卯頭連接板，11：卯件套管。

具體實施方式

如圖1所示，本發明的自鎖榫卯式模塊建筑連接節點包括榫頭7、榫頭連接板8、卯頭9、 卯頭連接板10和卯件套管11。其中，榫頭7焊接在榫頭連接板8上，卯頭9首先與卯頭連接 板10焊接在一起，接著將卯頭套管11與卯頭連接板焊接連接，然后將整體與上模塊柱1焊 接相連，最后將地板梁2分別于上模塊柱1和卯件套管11焊接相連。其余的模塊柱用同樣的 方法進行處理。此時帶卯件的模塊單元制作完畢。

自鎖榫頭相對的兩側為臺階狀，臺階數以及榫頭的尺寸可根據連接節點的受力進行調整， 并且必須與卯件完全匹配，兩排榫頭中間留有空隙，在施工過程中上部模塊通過重力作用或 某種措施，使榫頭插入卯件中，插入過程中，榫頭中間的間隙可以提供兩排榫頭向內伸縮的 空間，待榫頭全部插入卯件之后，榫頭自動回復原位，此時榫頭與卯件自動鎖緊，上下模塊 單元連接完畢。通過自鎖榫件、自鎖卯件和套管的共同作用，連接節點可以達到抗拉、抗剪 以及抗彎的力學性能要求，并且可以實現現場無焊接。

如圖2，圖3所示，兩排榫頭之間有一定的間隙，上下模塊運輸到現場組裝過程中，首先 將自鎖榫件放置與下模塊單元柱頂，然后將上模塊單元吊裝到安裝位置，在上模塊單元的重 力作用下，榫頭向內收縮，待榫頭完全插入卯頭之后，榫頭自動歸置原位，榫頭和卯頭自動 鎖緊，至此上下模塊單元安裝完畢。

圖5為榫件與卯件完成連接后的形態，通過自鎖榫件、自鎖卯件和套管的共同作用，連 接節點可以達到抗拉、抗壓、抗剪以及抗彎的力學性能要求，對于中柱、邊柱和角柱榫頭的 個數分別為8、4和2，榫頭連接板的上下榫頭對稱布置，對于中柱和邊柱榫件，尤其中柱連 接節點，為了考慮受力的雙向性，一半榫頭的布置方向可以調整，即可以旋轉90度，此時柱 內卯件做出相應調整即可。自鎖節點的榫卯長度需要根據計算后確定。