[發明專利]一種吊掛式模塊化建筑結構及其施工方法

在審

• 申請號: 201710129922.6
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106869328A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 羅赤宇;張立平;徐衛;洪磊;黎智祥;陳家光
• 申請（專利權）人: 廣東省建筑設計研究院
• 主分類號: E04B1/348
• 分類號: E04B1/348;E04B1/344;E04G21/14
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司44104
• 代理人: 劉小敏,侯莉

技術領域

本發明涉及一種模塊化建筑結構，尤其涉及一種吊掛式模塊化建筑結構，還涉及該吊掛式模塊化建筑結構的施工方法。

背景技術

模塊化建筑是一種新興的建筑結構體系，該體系是以每個房間作為一個模塊單元，每個模塊單元均在工廠中預制生產，并可在工廠對模塊內部空間進行布置與裝修，完成后運輸至現場，模塊化建筑的中心結構(如核心筒)通常是在現場施工完成，核心筒可以是現場澆筑的鋼筋混凝土結構，也可以是鋼結構或鋼-砼組合結構，各單元模塊之間以及單元模塊與核心筒之間均通過可靠的連接方式組裝成建筑整體。建筑模塊單元內部通常是完備的，幾乎不需要現場的技工，因而大量減少了現場的工作時間。與傳統建筑的建造方式相比，模塊化建筑具有可縮短工期、節約人力物力、綠色環保、品質精良等優點。

中國授權實用新型專利(ZL201420038867.1)公開了一種建筑模塊和具有該建筑模塊的中高層模塊化建筑，包括：框架；分別設置在框架的頂面、底面和側面的樓頂板、樓底板和墻體，所述墻體包括外墻、內墻和所述外墻與所述內墻之間的保溫層，所述墻體上設置有門窗；連接部，其用于在所述建筑模塊包圍所述中高層模塊化建筑的核心筒堆碼時連接相鄰的所述建筑模塊、以及連接所述建筑模塊與所述核心筒。中高層模塊化建筑主要由核心筒和多個建筑模塊單元組成，多個建筑模塊包圍核心筒并堆碼成多層建筑結構。核心筒貫通整個建筑結構的高度，多個建筑模塊和核心筒組合連接而構成建筑結構的一個樓層結構，由建筑模塊組合構成的該樓層結構在核心筒高度方向逐層疊加而構成高層建筑。

但是，上述模塊化建筑在施工過程中還存在著以下缺陷：

⑴模塊化建筑采用疊加拼裝方式，各建筑模塊之間需要連接，而且每個建筑模塊還與核心筒連接，建筑模塊的骨架參與建筑結構的整體受力，即建筑模塊的骨架就是建筑結構骨架的組成部分。該模塊化建筑較適用于低、多層建筑(建筑層數小于7層)，在用于高層、超高層建筑(建筑層數大于10層)時，根據建筑模塊的受力特點，按照疊加拼裝方式，層層傳力，建筑模塊的骨架截面會呈現下大上小的狀況，截面類型需增加較多，使得制造標準化、安裝便捷性大打折扣。

⑵各建筑模塊之間在水平向和豎向均有連接，造成現場安裝節點較多，施工繁瑣，延長了施工工期，而且安全隱患大，精度難以控制，不利于模塊化建筑的推廣應用。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種可實現設計模數化、制造標準化、安裝便捷、提高施工效率、縮短施工工期、安全性好、施工精度高的吊掛式模塊化建筑結構。

本發明的第二個目的在于提供一種上述吊掛式模塊化建筑結構的施工方法。

本發明的第一個目的通過以下的技術措施來實現：一種吊掛式模塊化建筑結構，它包括豎向設置的中心結構和位于中心結構外圍的數個模塊單元，所述數個模塊單元在豎向上排布成數層，位于不同層的各模塊單元在豎向上一一對應，其特征在于：所述吊掛式模塊化建筑結構還包括屋頂桁架和吊桿，所述中心結構的水平剛度和扭轉剛度以及所述屋頂桁架和吊桿整體的豎向剛度滿足建筑結構整體抗傾覆要求，所述屋頂桁架設置在中心結構的頂面上，所述吊桿為豎向設置且位于各模塊單元外側，所述吊桿的頂端連接在屋頂桁架的底面周緣上，最底層的模塊單元處于地面以上，各模塊單元的骨架與中心結構鉸接，且各模塊單元的骨架還與吊桿鉸接，相鄰層相對應的模塊單元之間具有間隙，各模塊單元不參與建筑物整體抗傾覆。

本發明在中心結構的外圍設置模塊單元，各模塊單元與中心結構和吊桿分別鉸接，由于中心結構的水平剛度和扭轉剛度、屋頂桁架和吊桿整體的豎向剛度能夠滿足本行業相關規范的要求，相關規范是指《建筑抗震設計規范》、《高層建筑混凝土結構技術規程》等，因此，各模塊單元不需要參與建筑物整體抗傾覆，本發明在適用于高層、超高層模塊化建筑時，解決了現有建筑模塊的骨架截面類型增加較多以致制造標準化、安裝便捷性大打折扣的技術難題，可實現設計模數化、制造標準化、安裝便捷性；另外，本發明各建筑模塊僅在水平向與中心結構連接，現場安裝節點大大減少，簡化了施工，縮短了施工工期，提高了施工效率，而且安全隱患小，精度易于控制，有利于模塊化建筑的推廣應用。

結構構件與構件之間的連接節點形式有剛接、半剛接和鉸接，鉸接是連接的形式之一。鉸接是柔性連接，其只能提供豎向和水平反力，鉸接的支座沒有彎矩M，即鉸接不能傳遞彎矩，但是可自由轉動，鉸接只能限制移動不能限制轉動。鉸接是通過節點構造來實現的，不同構件、不同截面，具體的鉸接結構具有多種形式，此為現有技術。