模块建筑钢结构柱间侧向连接节点、模块建筑及安装方法与流程

1.本发明属于建筑工程领域，尤其涉及一种模块建筑钢结构柱间侧向连接节点、模块建筑及安装方法。


背景技术：

2.模块建筑钢结构是一种具有广阔发展前景的建筑结构形式，该形式将传统的房屋以模块为基本单元进行划分，模块单元的结构体系、围护墙板和各类管线均在工厂内预制完成，然后整体运至施工现场，通过吊装设备进行组装，具有设计标准化、制作工厂化、施工装配化等特点，可以保证构件加工质量，并显著提高施工效率，具有良好的社会效益和经济效益。同时，它可以实现资源的循环利用，促进城镇化建设的可持续发展。
3.单个模块单元的结构形式主要是由四根钢柱和八根钢梁组成的箱式框架结构，然而，多个模块单元组装完成后，模块建筑的角柱一般为“两柱四梁”，边柱一般为“四柱八梁”，中柱更是达到“八柱十六梁”，这相较于传统建筑的“一柱四梁”而言，存在构造复杂、材料浪费等问题。更为重要的是，由于施工现场拼接时，模块单元的围护墙板和各类管线均已安装完成，造成模块单元之间的空间较小，围绕中柱的四个模块单元中，最后一个模块单元安装时中柱甚至没有操作空间，因此既有模块建筑钢结构模块单元间的连接通常只在构件端部的梁柱节点位置连接，水平相邻模块单元的钢柱之间均处于独立工作状态，未能形成协同工作机制，极大地影响传力效率，降低柱的承载能力，结构整体性较弱。
4.综上，提出一种能够实现水平相邻模块单元柱间有效连接、构造相对简单、不需要操作空间且施工快捷的新型模块建筑钢结构连接节点，是实现水平相邻模块单元构件之间协同工作、提高传力效率及承载能力、增强模块建筑钢结构整体性问题的关键。


技术实现要素：

5.本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
6.本发明提出一种模块建筑钢结构柱间侧向连接节点、模块建筑及安装方法，解决了现有模块建筑钢结构连接节点存在构造复杂，材料浪费，操作空间小，传力效率低，柱的承载能力低，结构整体性较弱的技术问题，具有能够实现水平相邻模块单元柱间有效连接、构造相对简单、不需要操作空间且施工快捷、实现水平相邻模块单元构件之间协同工作、提高传力效率及承载能力、增强模块建筑钢结构整体性的特点。
7.本发明一方面公开了一种模块建筑钢结构柱间侧向连接节点，包括第一连接件和第二连接件；
8.所述第一连接件进一步包括
9.第一连接板；
10.凹槽，自所述第一连接板顶部延伸至所述第一连接板底部之前截止；
11.锁扣孔洞，开设于所述凹槽底面上；
12.所述第二连接件进一步包括
13.第二连接板；
14.凸出部件，设于所述第二连接板上，并与所述凹槽形状相同；
15.锁扣，与一弹性件相连，所述弹性件位于开设于所述第二连接板与所述凸出部件上的滑道内，所述弹性件处于压缩状态时，所述锁扣可在所述滑道内自由滑动，所述弹性件处于自由状态时，所述锁扣位于所述凸出部件远离所述第二连接板一侧，且可与所述锁扣孔洞卡接。
16.在其中一些实施例中，所述凹槽为梯形凹槽，所述凸出部件为梯形凸出部件。
17.在其中一些实施例中，所述锁扣孔洞、所述滑道均为方形，所述锁扣为楔形块。
18.在其中一些实施例中，所述弹性件为弹簧。
19.在其中一些实施例中，所述锁扣孔洞与所述锁扣的数量相同且为多个。
20.在其中一些实施例中，多个所述锁扣孔洞沿所述凹槽在所述第一连接板上的延伸方向依次排列，所述锁扣与所述锁扣孔洞相对设置。
21.本发明另一方面公开了一种模块建筑，所述模块建筑的模块单元之间通过如上述任一项所述的模块建筑钢结构柱间侧向连接节点连接。
22.在其中一些实施例中，包括
23.第一模块单元，所述第一模块单元包括第一钢柱，所述第一钢柱与所述第一连接件固定连接；
24.第二模块单元，所述第二模块单元包括第二钢柱，所述第二钢柱与所述第二连接件固定连接；
25.所述第一模块单元与所述第二模块单元通过所述第一连接件与所述第二连接件相连。
26.本发明还公开了一种安装方法，利用上述任一项所述的模块建筑钢结构柱间侧向连接节点连接模块建筑钢结构的模块单元。
27.在其中一些实施例中，包括以下步骤
28.将第一模块单元的第一钢柱与所述第一连接件固定连接，将所述第二模块单元的第二钢柱与所述第二连接件固定连接；
29.将所述第二模块单元吊装至相应位置，通过调整使得所述第二钢柱上的所述第二连接件的凸出部件对准所述第一钢柱上的所述第一连接件的凹槽，随后缓缓降低所述第二模块单元，使得所述凸出部件插入所述凹槽；
30.直至所述锁扣卡入所述锁扣孔洞，同时所述凸出部件滑动至所述凹槽端部，完成安装。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
32.本发明提供了一种模块建筑钢结构柱间侧向连接节点，具有能够实现水平相邻模块单元钢柱之间的可靠连接，实现构件间的协同工作，提高传力效率及承载能力，增强结构整体性的特点；
33.本发明还提供一种模块建筑，实现自锁式连接，无需操作空间，安装时采用吊装设备将后安装模块单元沿着凹槽竖直向下降落，直至锁扣卡紧、凸出部件滑动到凹槽端部即可，具有安装方便、操作简单的特点，另外，该模块建筑钢结构水平相邻模块单元的柱间侧
面连接可以传递三向拉、压力，以及弯矩和剪力，能够保证传力可靠。
附图说明
34.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
35.图1是本实施例所列举的模块建筑钢结构柱间侧向连接节点的第一连接件的结构示意图；
36.图2是本实施例所列举的模块建筑钢结构柱间侧向连接节点的第二连接件的爆炸图；
37.图3是本实施例所列举的第二连接件的局部结构示意图；
38.图4是本实施例所列举的模块建筑钢结构的结构示意图；
39.图5是本实施例所列举的模块建筑钢结构的第一钢柱与第一连接件连接结构示意图；
40.图6是本实施例所列举的模块建筑钢结构的第二钢柱与第二连接件连接结构示意图；
41.图7是本实施例所列举的模块建筑钢结构的安装示意图；
42.图8是本实施例所列举的模块建筑钢结构的模块单元吊装施工完成后钢柱连接完成立体图；
43.图9是本实施例所列举的模块建筑钢结构的模块单元吊装施工完成后钢柱连接完成的模块建筑钢结构连接节点的区域剖视图；
44.附图说明：1、第一连接件；11、第一连接板；12、凹槽；13、锁扣孔洞；2、第二连接件；21、第二连接板；22、凸出部件；23、锁扣；24、弹性件；25、滑道；3、第一模块单元；31、第一钢柱；4、第二模块单元；41、第二钢柱。
具体实施方式
45.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本发明应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。
47.在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相
结合。
48.除非另作定义，本发明所涉及的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本发明所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本发明所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本发明所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本发明所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
49.本发明实施例提供了一种模块建筑钢结构柱间侧向连接节点，图1-3为根据本发明实施例的模块建筑钢结构柱间侧向连接节点的结构示意图及局部结构示意图。参考图1、2所示，该模块建筑钢结构连接节点至少包括第一连接件1和第二连接件2，第一连接件1进一步包括第一连接板11，凹槽12及锁扣孔洞13，第二连接件2进一步包括第二连接板21，凸出部件22及锁扣23，其中，凹槽12自第一连接板11顶部延伸至第一连接板11底部之前截止，凹槽12长度小于第一连接板11的长度，即凹槽12在第一连接板11仅延伸一定距离而并不贯通；锁扣孔洞13开设于凹槽12底面上；凸出部件22设于第二连接板21上，并与凹槽12形状相同；可选的，凹槽12为梯形凹槽12，凸出部件22为梯形凸出部件22，进一步保证连接的紧固性；如图3所示，锁扣23与一弹性件24相连，可选的，弹性件24为弹簧，弹性件24位于开设于第二连接板21与凸出部件22上的滑道25内，弹性件24处于压缩状态时，锁扣23可在滑道25内自由滑动，弹性件24处于自由状态时，锁扣23位于凸出部件22远离第二连接板21一侧，且可与锁扣孔洞13卡接。需要说明的是，梯形凸出部件22和第二连接板21在相应位置设置孔洞，共同组成锁扣23的滑道25，滑道25深度应保证在弹性件24压缩时，锁扣23及弹性件24能够被容纳进滑道25内，同时，梯形凸出部件22以及第二连接板21牢固连接，弹性件24一端与锁扣23牢固连接，另一端与第二钢柱41牢固连接，与梯形凸出部件22以及第二连接板21没有连接以实现在锁扣23滑道25内自由滑动。此外，锁扣23的尺寸与滑道25及锁扣孔洞13的尺寸相匹配，使得锁扣23能够在弹性件24自由状态下插入锁扣孔洞13，同时，梯形凸出部件22的尺寸应与梯形凹槽12的尺寸相匹配，使得梯形凸出部件22能够插入梯形凹槽12内。该模块建筑钢结构连接节点具有能够实现水平相邻模块单元钢柱之间的可靠连接，实现构件间的协同工作，提高传力效率及承载能力，增强结构整体性的特点。
50.可选的，锁扣孔洞13、滑道25均为方形，锁扣23为楔形块。通过限定锁扣23为楔形块既能保证安装过程的顺畅，又有利于结构的稳固性。
51.为了保证连接的紧固性，锁扣孔洞13与锁扣23的数量相同且为多个。进一步的，多个锁扣孔洞13沿凹槽12在第一连接板11上的延伸方向依次排列，锁扣23与锁扣孔洞13相对设置。
52.如图4所示，本实施例另一方面列举了一种模块建筑，模块建筑的模块单元之间通
过如上述任一项列举的模块建筑钢结构柱间侧向连接节点连接。该模块建筑，实现自锁式连接，无需操作空间，安装时采用吊装设备将后安装模块单元沿着凹槽12竖直向下降落，直至锁扣23卡紧、凸出部件22滑动到凹槽12端部即可，具有安装方便、操作简单的特点，另外，该模块建筑水平相邻模块单元的柱间侧面连接可以传递三向拉、压力，以及弯矩和剪力，能够保证传力可靠。
53.可选的，模块建筑包括第一模块单元3和第二模块单元4，第一模块单元3与第二模块单元4通过第一连接件1与第二连接件2相连。具体的，如图5所示，第一模块单元3包括第一钢柱31，第一钢柱31与第一连接件1固定连接，如图6所示，第二模块单元4包括第二钢柱41，第二钢柱41与第二连接件2固定连接，同时与弹性件24的一端牢固相连。
54.本实施例还列举了一种安装方法，利用上述任一项实施例所列举的模模块建筑钢结构柱间侧向连接节点连接模块建筑钢结构的模块单元。包括以下步骤：
55.将第一模块单元3的第一钢柱31与第一连接件1固定连接，将第二模块单元4的第二钢柱41与第二连接件2固定连接；
56.如图7所示，将第二模块单元4吊装至相应位置，通过调整使得第二钢柱41上的第二连接件2的凸出部件22对准第一钢柱31上的第一连接件1的凹槽12，随后缓缓降低第二模块单元4，使得凸出部件22插入凹槽12；
57.如图8、9所示，直至锁扣23卡入锁扣孔洞13，同时凸出部件22滑动至凹槽12端部，完成安装。
58.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。