板式钢结构模块化建筑结构系统的制作方法

1.本实用新型涉及钢结构工程技术领域，尤其涉及一种板式钢结构模块化建筑结构系统。


背景技术：

2.传统的建筑体系和施工方法为采用现浇混凝土或拼装式混凝土的结构模式，该模式需要通过搭手脚架、支模板等工序逐层施工，采用的砌块墙体、外墙抹灰或贴瓷砖，需要外墙搭脚手架，这种传统工艺施工工序复杂，施工时间较长，装配化建造模式越来越受到关注。
3.现有钢结构集成化建筑的现场施工中，，钢模块化预制构件的占用空间以及自身重量均较大，受限于交通运输限定，不利于转场运输。
4.且在建造工地上，占用空间及自重均较大的模块化预制构件需要较为广阔的建造场地，且对起重设备要求较高，对场地环境受限的条件下施工存在困难。
5.如何提高建筑的施工质量，缩短建筑的施工工期，提高装配式建造的灵活性，是当前建筑行业发展的要求，也是未来建筑行业发展的方向。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种板式钢结构模块化建筑结构系统，能够在保证预制构件模块化的条件下，实现模块化预制构件的轻量化，使不同构件的组合更加灵活。
7.本实用新型还提供了一种上述板式钢结构模块化建筑结构系统的建造方法，能够极大简化钢结构的施工过程，从最大程度上缩短施工工期。
8.本实用新型提供的板式钢结构模块化建筑结构系统，包括：墙板模块、楼板模块、墙板模块连接节点以及墙楼板模块连接节点；
9.多个所述墙板模块通过所述墙板模块连接节点刚性连接，所述楼板模块与所述墙板模块通过所述墙楼板连接节点刚性连接，用以实现不同模块之间装配式的建筑系统。
10.进一步，所述墙板模块包括水平钢梁以及竖向钢柱，所述水平钢梁与所述竖向钢柱通过固定连接或者可拆卸连接组成整体。
11.进一步，所述水平钢梁包括墙体顶梁及墙体底梁，所述竖向钢柱包括设置在所述墙体顶梁及所述墙体底梁之间的至少两根，所述墙体顶梁的两端以及所述墙体底梁的两端均从所述竖向钢柱处伸出。
12.进一步，所述墙体顶梁位于所述竖向钢柱的两侧以及所述墙体底梁位于所述竖向钢柱的两侧均设置有多个螺栓孔，其中所述墙体顶梁上的所述螺栓孔位于墙体顶梁的上部，所述墙体底梁上的所述螺栓孔位于墙体底梁的下部，用于墙体之间的连接。
13.进一步，所述墙板模块连接节点包括水平节点板，所述水平节点板设置在所述墙体顶梁的顶部。
14.进一步，所述水平节点板上设置有多个螺栓孔，所述水平节点板、所述墙体顶梁及所述墙体底梁上的螺栓孔上下相对。
15.进一步，所述水平节点板的形状为一字型、l型或者t型。
16.进一步，所述楼板模块包括楼板框架，所述楼板框架包括钢边框梁，相邻所述钢边框梁之间通过固定连接或者可拆卸连接组成整体结构。
17.进一步，所述楼板框架的内侧连接有轻钢檩条，所述轻钢檩条的顶面与所述楼板框架的顶面齐平。
18.进一步，所述楼板框架连接有支撑钢板，所述支撑钢板交叉布置在所述楼板框架的底部，且支撑钢板与所述轻钢檩条的相接处焊接连接。
19.进一步，所述墙楼板模块连接节点包括连接在所述墙体顶梁上的钢板牛腿，所述钢板牛腿包括水平钢板及连接在所述水平钢板下方的竖向加劲肋，所述楼板框架的所述钢边框梁与所述水平钢板固定连接或者可拆卸连接。
20.一种板式钢结构模块化建筑结构系统的建造方法，包括以下步骤：
21.(1)加工墙板模块及楼板模块，并在加工完成后的墙板模块上加工水平节点板及钢板牛腿；
22.(2)对加工完成后的墙板模块及楼板模块进行装修及预埋管线安装，并在现场基础上预埋螺栓；
23.(3)进行首层墙板的安装，并在相邻层墙板之间连接水平节点板后进行首层楼板的安装；
24.(4)进行上一层墙板的安装，相邻上下层墙板之间通过螺栓进行连接，同一层墙板之间通过水平节点板进行连接；
25.(5)重复步骤(3)-(4)，完成板式钢结构模块化建筑结构系统的建造。
26.本实用新型中的板式钢结构模块化建筑结构系统，通过分体连接的形式，能够有效实现装配式集成化的建造模式，极大改善了现有钢结构的施工工况，不同的钢结构模块在加工场地提前加工，并在施工现场直接装配，有效降低了对于不同构件的运输难度，且缩小了构件在建造工地上的占地。
27.通过装配式组装的形式，能够有效提高装配式建造的灵活性，在实现模块式预制构件轻量化的同时，极大提高了组配效率，有效提高了建筑的施工质量。
28.本实用新型中板式钢结构模块化建筑结构系统的建造方法，极大简化了钢结构的施工过程，从最大程度上缩短了施工工期。
附图说明
29.在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：
30.图1为本实用新型中板式钢结构模块化建筑结构系统的结构示意图；
31.图2为墙板模块的结构示意图；
32.图3为l型水平节点板对不同墙板模块的连接结构示意图；
33.图4为一字型水平节点板对不同墙板模块的连接结构示意图；
34.图5为t型水平节点板对不同墙板模块的连接结构示意图；
35.图6为楼板模块的结构示意图；
36.图7为钢板牛腿的结构示意图。
37.图中：1-墙板模块；11-墙体顶梁；12-墙体底梁；13-竖向钢柱；
38.2-楼板模块；21-楼板框架；22-钢边框梁；23-轻钢檩条；24-支撑钢板；
39.3-水平节点板；
40.4-钢板牛腿；41-水平钢板；42-竖向加劲肋；
41.5-螺栓孔。
具体实施方式
42.为清楚说明本实用新型的实用新型内容，下面结合实施例对本实用新型进行说明。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.如图1所示，本实用新型中的多源融合的板式钢结构模块化建筑结构系统，包括：墙板模块1、楼板模块2、墙板模块连接节点以及墙楼板模块连接节点；
45.多个所述墙板模块1通过所述墙板模块连接节点刚性连接，所述楼板模块2与所述墙板模块1通过所述墙楼板连接节点刚性连接，用以实现不同模块之间装配式的建筑系统。
46.本实用新型中的墙板模块1及楼板模块2均为钢结构的模块化预制构件，具体通过装配式的拼装组配完成整体结构的施工组装。通过装配式的构建形式，能够有效改善施工现场的建筑工况，且独立的模块化预制构件能够有效减少占地空间，且实现了预制构件的轻量化，极大降低了施工难度。
47.不同模块化预制构件之间的刚性连接，能够有效实现装配式的建筑过程，通过不同模块之间的连接节点对各模块的预制构件进行组配，能够极大提高施工的灵活性能，并且从根本上缩短施工周期，在保证施工质量的前提下从最大程度改善了构筑物的施工工况。
48.本实用新型中的墙板模块1及楼板模块2均可在加工现场独立加工，并不需要在施工现场进行整体浇筑，极大降低了施工难度。多个墙板模块1之间具体通过墙板模块连接节点刚性连接，在连接过程中并不限于固定连接如焊接的形式，可通过高强度螺栓进行的可拆卸连接的形式将预制构件组配为墙板整体结构。
49.楼板模块2与墙板模块1具体通过墙楼板连接节点刚性连接，同样在连接过程中不对连接形式进行限定，可通过固定连接如焊接或者高强度螺栓进行的可拆卸连接进行墙板与楼板的组配。
50.通过墙板模块之间的墙板模块连接节点，以及墙板模块1与楼板模块2之间的墙楼板模块连接节点对不同钢结构的预制构件进行组配，具有较强的装配灵活性。通过可拆卸连接的组配形式甚至能够实现同一预制构件在不同构建筑物中的多次重复使用，极大降低了建造成本。
51.参见图2，在其中一个实施例中，墙板模块1包括水平钢梁以及竖向钢柱13，水平钢
梁及竖向钢柱13可采用h型钢、矩形钢管等标准化钢结构，水平钢梁及竖向钢柱13在连接中可通过焊接进行固定连接，或者通过标准化节点盒子及高强度螺栓等组件进行可拆卸连接，从而组成墙板模块1的整体框架。
52.水平钢梁具体包括墙体顶梁11及墙体底梁12，所述竖向钢柱13包括设置在所述墙体顶梁11及所述墙体底梁12之间的两根，通过该种设置方式能够形成稳定的墙板框架结构，所述墙体顶梁11的两端以及所述墙体底梁12的两端均从所述竖向钢柱13处伸出，从而有利于不同墙板模块1之间的连接。竖向钢柱13的设置数量可依据具体实际进行调整，但不应低于两根，以满足墙板模块1整体框架的稳固性要求。
53.本实用新型中并不对墙板模块水平钢梁及竖向钢柱的截面形状进行限定，除了上文已述的h型钢、矩形钢管等标准化钢结构，其他形状的钢结构型材可根据具体实际进行应用。
54.墙体顶梁11位于竖向钢柱13的两侧以及所述墙体底梁12位于所述竖向钢柱13的两侧均设置有多个螺栓孔5。
55.其中所述墙体顶梁11上的所述螺栓孔5位于墙体顶梁11的上部，所述墙体底梁12上的所述螺栓孔5位于墙体底梁12的下部，用于墙体之间的连接。
56.具体地，当水平钢梁采用h型钢时，墙体顶梁11上的螺栓孔5设置在上翼缘，墙体底梁12上的螺栓孔5设置在下翼缘；当水平钢梁采用矩形钢管时，墙体顶梁11上的螺栓孔5设置在矩形钢管的顶板上，墙体底梁12上的螺栓孔5设置在矩形钢管的底板上。
57.在另一个实施例中，不同墙板模块之间通过墙板模块连接节点进行连接，墙板模块连接节点具体包括水平节点板3，水平节点板3设置在所述墙体顶梁11的顶部。
58.不同墙板模块1主要包括上下连接或者水平连接两种形式，当不同墙板模块为上下连接的形式时，水平节点板3设置在上下相邻墙体顶梁11与墙体底梁12之间，为了使水平节点板3对上下相邻的墙板模块1进行连接，在水平节点板3上同样设置有多个螺栓孔5，且在水平节点板3、墙体顶梁11及墙体底梁12上的螺栓孔5上下相对，通过上下相对的螺栓孔5，能够采用高强度螺栓对上下墙板模板1进行连接。
59.当不同墙板模块1为水平连接时，通过设置不同形状的水平节点板3对处于同一水平上的墙体模板进行连接，水平节点板3的形状具体可依照墙体模板的不同连接位置。
60.具体地，参见图3-图5中的阴影部分，当对两个墙板模块1的拐角处进行连接时，可通过l形的水平节点板3将两个墙板模块1水平连接在一起。
61.当对两个紧贴的墙板模块1进行连接时，可通过一字型的水平节点板3将两个墙板模块1水平连接在一起。
62.当对两个交叉的墙板模块1进行连接时，可通过t型的水平节点板3将两个墙板模块1水平连接在一起。
63.需要指出，除了上述的水平节点板3形状，还可依据具体的连接位置进行设置，例如圆弧形或者曲线形的水平节点板3，具体使水平节点板3的形状跟随墙体顶梁11以及墙体底梁12的形状，但是需要同时与多个水平布置墙板模板的墙体顶梁11完全贴合，满足连接刚性强度的要求。
64.本实用新型中的墙板模块1之间的连接，可根据具体实际进行调整，除了采用上述的高强度螺栓进行的可拆卸连接，也可以焊接的形式进行固定连接，需要满足不同墙板模
块1之间刚性连接的要求。
65.参见图6，在其中一个优选的实施例中，楼板模块2包括楼板框架21，所述楼板框架21包括钢边框梁22，钢边框梁22可采用h型钢、矩形钢管等标准化钢结构，相邻所述钢边框梁22可通过焊接进行固定连接，或者通过标准化节点盒子及高强度螺栓等组件进行可拆卸连接，从而构成整体的楼板框架21。
66.本实用新型中并不对楼板模块钢边框梁的截面形状进行限定，除了上文已述的h型钢、矩形钢管等标准化钢结构，其他形状的钢结构型材可根据具体实际进行应用。
67.在楼板框架21的内侧设置有多根轻钢檩条23，多根轻钢檩条23平行并排连接在楼板框架21中，且通过焊接的形式进行固定连接，通过将轻钢檩条23固定连接在楼板框架21的内部，有效保证了楼板框架21的整体强度，使结构更加稳定。
68.为了平衡轻钢檩条23所构成连接面的结构强度，并进一步保证楼板框架21的外框稳固，在楼板框架21上还连接有支撑钢板24，支撑钢板24交叉布置在所述楼板框架21的底部，且支撑钢板24与所述轻钢檩条23的相接处焊接连接。通过交叉布置的支撑钢板24，有效构成了楼板框架21的支撑结构，并通过倾斜交叉的支撑钢板24起到斜撑效应。需要指出，通过将轻钢檩条23与支撑钢板24焊接固定在楼板框架21上，有效避免了可拆卸连接中组件的松动，从而在最大程度上保证整体刚性强度。
69.参见图7，在另一个优选的实施例中，墙楼板模块连接节点包括连接在所述墙体顶梁11上的钢板牛腿4，所述钢板牛腿4包括水平钢板41及连接在所述水平钢板41下方的竖向加劲肋42，所述楼板框架21的底部与所述水平钢板41的顶部固定连接或者可拆卸连接。
70.连接在墙体顶梁11上的钢板牛腿4主要是对楼板起到支撑作用，水平钢板41凸出墙体顶梁11的侧壁，并通过连接在水平钢板41下方的竖向加劲肋42起到稳固的作用。楼板框架21的底部具体是搭接在水平钢板41上的，并通过与水平钢板41的顶部固定连接或者可拆卸连接实现装配式搭接。楼板框架21与水平钢板41之间的固定连接通过焊接实施，而两者可拆卸连接通过在楼板框架21与水平钢板41之间的高强度螺栓完成。
71.本实用新型中并不对墙板模块与楼板模块之间的连接形式进行限定，除了搭接的形式，其他例如将楼板框架通过h型钢或其他连接件与水平钢板焊接固定，或者通过螺栓进行的可拆卸连接均应在本实用新型中的保护范围之内。
72.需要重点指出的是，通过本实用新型中不同模块预制构件的装配式组装，能够在满足连接强度的前提下，保证了施工质量，并且赋予了高度的组配灵活性，极大缩短了施工周期。
73.本实用新型还提供了一种上述板式钢结构模块化建筑结构系统的建造方法，包括以下步骤：
74.在工厂完成墙板模块及楼板模块的加工，并在加工完成后的墙板模块上加工连接水平节点板及钢板牛腿，并对钢板牛腿与墙板模块的墙体顶梁进行连接；
75.对加工完成后的墙板模块及楼板模块进行装修及预埋管线安装，完成后连同高强度螺栓组件和水平节点板运输至现场，并在现场基础上预埋锚栓；
76.吊装墙板模块，首层墙板就位后，墙板底梁下翼缘与基础上的锚栓通过高强度螺栓进行连接，墙板模块之间放置水平节点板；
77.首层墙板模块安装完成后，吊装楼板模块，楼板模块安装在相邻墙板模块的墙体
顶梁上所设置的钢板牛腿上，楼板模块吊装就位后通过焊接或者螺栓使楼板模块与组配后构成的墙体连接；
78.首层楼板模块安装完成后，吊装上一层墙板模块，上一层墙板模块与下一层墙板模块之间通过水平节点板与高强度螺栓进行连接，同一层墙板模块之间通过水平节点板进行连接；
79.重复楼板模块与组配后构成的墙体之间的连接，并重复墙板模块之间的连接，直至完成整体建筑系统的建造。
80.通过本实用新型中的建造方法，能够形成不同预制构件的装配式组装，极大改善了现有的施工工况，从最大程度上降低了施工难度，并提高了建造效率。
81.最后，可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。