[發(fā)明專利]一種全模塊化建筑結構體系

在審

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• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112282066A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 曹軻;翟思源;葉堃暉;李國強;呂一凡;陳琛
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E04B1/348
• 分類號: E04B1/348;E04B1/58
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 姚坤

本發(fā)明公開了一種全模塊化建筑結構體系，包括至少一個標準模塊單元，標準模塊單元由四個鋼管柱、四個鋼管橫梁和四個鋼管縱梁構成，鋼管柱的截面呈“L”型，所有鋼管柱豎向設置，所有鋼管橫梁和所有鋼管縱梁水平設置，四個鋼管柱、四個鋼管縱梁和四個鋼管橫梁連接形成長方體框架結構，鋼管縱梁的長度大于鋼管橫梁的長度。采用本發(fā)明的有益效果，模塊間連接方式為傳力直接的柱柱連接，節(jié)點構造簡單且受力有效。通過改變連接件尺寸與螺栓數量，可滿足不同建筑結構不同位置處節(jié)點的承載力和多高層建筑承載性能要求，兩種模塊單元可自由組合堆疊，空間布局靈活，模塊單元的運輸與吊裝快速穩(wěn)固，結構整體性能強、現場拼接高效、應用范圍廣。

技術領域

本發(fā)明涉及建筑領域，具體涉及一種全模塊化建筑結構體系。

背景技術

模塊化建筑按照結構形式可分為全模塊化建筑結構體系和模塊組合結構體系。全模塊化建筑結構體系是由模塊單元堆疊而成，而模塊組合結構體系是模塊單元和輔助框架或核心筒組合而成的結構體系。相比于模塊組合結構體系，全模塊化建筑結構體系在施工速度和環(huán)境友好上更具優(yōu)勢，且更充分利用模塊本身的力學性能和模塊間的變形協調。

國內模塊化建筑主要以集裝箱改建的1～3層建筑為主，模塊間連接節(jié)點剛度較弱，只有少量示范工程，尚沒有大規(guī)模推廣應用。模塊化建筑追求的應是工廠預制以及現場的高效拼接，但目前還沒有出現一種能夠在實際工程中被廣泛應用的模塊化建筑結構體系，主要是因為受限制于模塊間無法高效拼接和以及節(jié)點承載力與剛度的不足，同時這也限制了模塊化建筑向多高層建筑發(fā)展的需求。因此，提出一種結構整體性能強、現場拼接高效、應用范圍廣的全模塊化結構體系是模塊化建筑發(fā)展進程中亟需解決的問題。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種全模塊化建筑結構體系，有助于實現模塊化建筑設計、工業(yè)化部品生產、裝配化現場施工，充分發(fā)揮模塊化鋼結構建筑優(yōu)勢。

其技術方案如下：

一種全模塊化建筑結構體系，其關鍵在于，包括四個鋼管柱、四個鋼管橫梁和四個鋼管縱梁，所述鋼管柱的截面呈“L”型，所有所述鋼管柱豎向設置，所有所述鋼管橫梁和所有所述鋼管縱梁水平設置，四個所述鋼管柱、四個所述鋼管縱梁和四個所述鋼管橫梁連接形成標準模塊單元，該標準模塊單元呈長方體框架結構,所述鋼管柱的一個側邊與所述鋼管橫梁平行，鋼管柱的另一個側邊與所述鋼管縱梁平行，所述鋼管柱的內角朝向所述標準模塊單元內部，所述鋼管縱梁的長度大于所述鋼管橫梁的長度；

多個所述標準模塊單元在同一平面內呈矩形陣列狀分布形成單層體系，所述單層體系內左右相鄰、或前后相鄰的兩個所述標準模塊單元之間相互連接；

多個所述單層體系上下依次堆疊形成多層體系，所有所述標準模塊單元的鋼管柱均豎向設置，所有所述標準模塊單元的鋼管橫梁均相互平行，所有所述標準模塊單元的鋼管縱梁均相互平行，不同層上下相鄰的兩個所述標準模塊單元之間相互連接。

采用以上方案的效果：模塊間連接方式為傳力直接的柱柱連接，節(jié)點構造簡單且受力有效，現場拼接高效、應用范圍廣。結構整體性能強、現場拼接高效、應用范圍廣。

還包括兩個一字型鋼管柱，所述一字型鋼管柱豎向設置，兩個所述一字型鋼管柱的上端分別與位于上方的兩個所述鋼管縱梁的中部連接，兩個所述一字型鋼管柱的下端分別與位于下方的兩個所述鋼管縱梁的中部連接，四個所述鋼管柱、四個所述鋼管縱梁、四個所述鋼管橫梁和兩個所述一字型鋼管柱連接形成帶中柱模塊單元，該帶中柱模塊單元呈長方體框架結構；

所述鋼管柱為等邊角鋼，所述一字型鋼管柱的寬度為所述鋼管柱的邊長的兩倍，所述一字型鋼管柱的寬度方向與所述鋼管縱梁平行，所述鋼管縱梁的長度為所述鋼管橫梁的長度的兩倍，所述鋼管柱的長度等于所述鋼管橫梁的長度，所述一字型鋼管柱將其所在的矩形框分隔為兩個相同的正方形連接框；

所述標準模塊單元同一端的所述鋼管柱和其鋼管橫梁圍成正方形對接框；