一种折叠式模块化房屋的制作方法

1.本发明涉及建筑房屋领域，具体是涉及一种折叠式模块化房屋。


背景技术：

2.折叠房屋是施工人员、野外勘测人员以及科考人员的居住、生活和办公场所，有施工方便、自重轻、便于运输和能够多次周转使用的需求。现有折叠房屋均非结构工程专业人员设计，在实践中存在以下安全问题：
3.(1)如图1所示，现有折叠房屋依靠合页实现纵墙的折叠，而在使用阶段合页承受上部房屋单元自重，在金工设计中合页为非受压力构件，在承受上部传递荷载后易发生损坏，无法实现真正的周转性重复使用，产品寿命有限。
4.(2)如图2所示，由于加工精度，横墙与纵墙间存在间隙或填充防水橡胶材料，无法完全贴合与可靠连接，横墙无法对纵墙起到支撑和约束作用，纵墙受力时会发生失稳，依靠铰件旋转，使结构发生稳定性破坏。
5.(3)纵墙活动铰不具有合页闭合方向旋转承载力，在地震作用下合页也无法抵抗地震产生的墙面弯矩，会发生断裂，如图3、图4所示，致使结构倒塌，即不具有抗震设防等级。


技术实现要素：

6.发明目的：针对以上缺点，本发明提供一种折叠式模块化房屋，能够实现房屋折叠，并且在房屋组装时折叠处不易发生断裂，保证组装后房屋的稳定性。
7.技术方案：为解决上述问题，本发明提供一种折叠式模块化房屋，包括：房屋顶板、房屋底板、纵墙体系、横墙体系以及柔性转动机构；
8.所述纵墙体系从上至下依次为与房屋顶板下表面边缘固定连接的上固定框架、若干纵墙转动框架、与房屋底板上表面边缘固定连接的下固定框架；所述横墙体系从上至下依次为封顶角钢、横墙转动框架、与房屋底板上表面边缘固定连接的横墙固定框架；所述封顶角钢固定于横墙转动框架上，封顶角钢包括封顶角钢本体和延伸部，延伸部与房屋顶板固定连接；所述的上固定框架、下固定框架、纵墙转动框架、横墙固定框架、横墙转动框架均为若干横梁和若干纵柱组成的矩形闭合钢框体；
9.上固定框架与纵墙转动框架的相邻横梁之间、纵墙转动框架与下固定框架的相邻横梁之间、相邻的纵墙转动框架的相邻横梁之间、横墙转动框架与横墙固定框架的相邻横梁之间均设有柔性转动机构并分别与柔性转动机构的两端固定连接；所述的柔性转动机构包括位于一端的第一双层钢板、位于另一端的第二双层钢板以及芳纶纤维布，所述芳纶纤维布的一端固定在第一双层钢板内，芳纶纤维布的另一端固定在第二双层钢板内；
10.所述的上固定框架、下固定框架、纵墙转动框架、横墙固定框架、横墙转动框架中的纵柱均设有供t型钢的腹板插入的缝隙；房屋组装时，上固定框架与纵墙转动框架的相邻纵柱之间、纵墙转动框架与下固定框架的相邻纵柱之间、相邻的纵墙转动框架的相邻纵柱
之间、横墙转动框架与横墙固定框架的相邻纵柱之间均插入t型钢并与t型钢固定连接。
11.进一步的，所述的上固定框架、下固定框架、纵墙转动框架、横墙固定框架、横墙转动框架的外部均设有蒙皮钢板，内部均填充有保温材料。
12.进一步的，所述的房屋顶板自上而下依次为外钢板层、防水层、房盖支撑钢框架和封底钢板层，所述支撑钢框架内部填充有保温材料。
13.进一步的，还包括设置于房屋顶板下方的预拼装铝合金吊顶。
14.进一步的，所述的房屋底板自上而下依次为压力水泥承压板层、地面支撑钢框架、卷材防潮层和封底钢板层，地面支撑钢框架内部填充有保温材料。
15.进一步的，还包括设置于房屋底板上方的装潢地板。
16.进一步的，所述芳纶纤维布通过高强环氧树脂粘贴固定在第一双层钢板、第二双层钢板中。
17.进一步的，所述横梁均为矩形冷弯钢管。
18.有益效果：本发明相对于现有技术，其显著优点是通过设置柔性转动机构保证纵墙和横墙的折叠，通过各框架之间设置t型钢，当受到压力时t型钢传递框架中的弯矩和轴力，保证了各框架连接处的抗弯矩能力，避免房屋拼接后发生转动以及受力时连接处发生断裂。
附图说明
19.图1所示为现有技术中折叠房屋合页受力模式；
20.图2所示为现有技术中现有折叠房屋失稳形态；
21.图3所示为现有技术中折叠房屋合页受力模式；
22.图4所示为现有技术中折叠房屋合页断裂形态；
23.图5所示为本发明所述房屋的整体结构；
24.图6所示为本发明所述房屋的折叠形态；
25.图7所示为本发明所述房屋顶板的结构示意图；
26.图8所示为本发明所述房屋底板的结构示意图；
27.图9所示为本发明所述房屋纵墙体系的模块示意图；
28.图10所示为本发明所述房屋纵墙体系中转动框架的结构示意图；
29.图11所示为本发明所述房屋纵墙体系中整体框架的结构示意图；
30.图12所示为本发明所述房屋纵墙体系中t型钢固定的示意图；
31.图13所示为本发明所述房屋纵墙体系中各框架通过柔性转动机构连接的示意图；
32.图14所示为本发明所述房屋横墙体系的模块示意图；
33.图15所示为本发明所述房屋横墙体系中转动框架的结构示意图；
34.图16所示为本发明所述房屋横墙体系中整体框架的结构示意图；
35.图17所示为本发明所述房屋横墙体系中t型钢固定的示意图；
36.图18所示为本发明所述房屋横墙体系中转动框架、封顶角钢与房屋顶板连接的示意图；
37.图19所示为本发明所述房屋横墙体系中各框架通过柔性转动机构连接的示意图；
38.图20所示为本发明所述柔性转动机构的结构示意图；
39.图21所示为本发明所述房屋折叠的状态图；
具体实施方式
40.下面结合附图对本发明作进一步的阐述说明。
41.如图5所示，本发明所述提供一种折叠式模块化房屋，包括：房屋顶板1、房屋底板2、纵墙体系3、设有门的横墙体系4以及柔性转动机构5。所述的纵墙体系3和横墙体系4固定连接在房屋顶板1和房屋底板2上，柔性转动机构5实现纵墙体系3和横墙体系4的折叠；当折叠房屋时，横墙体系4与纵墙体系3发生弯折，如图6所示。
42.如图7所示，所述的房屋顶板1主体结构为内部填充有保温材料9的房盖支撑钢框架13，外表面自外至内依次为外钢板层11、铝材卷材防水层12；底部自上而下依次为封底钢板层14和预拼装铝合金吊顶15。起到防雨作用的外钢板层11和起到内部隔离功能的封底钢板层14焊接在房盖支撑钢框架13上。呈矩形的房盖支撑钢框架13上设有若干自套丝螺栓孔10用于连接纵墙体系3和横墙体系4。
43.如图8所示，所述的房屋底板2柱体结构为内部填充有保温材料9的，所述的房屋底板2顶面自上而下依次为装潢地板25、压力水泥承压板层21，底面自上而下依次为卷材防潮层23和封底钢板层24，地面支撑钢框架22内部填充有保温材料9。压力水泥承压板层21通过自攻螺丝连接在地面支撑钢框架22，封封底钢板层24与地面支撑钢框架22焊接。呈矩形的地面支撑钢框架22上设有若干自套丝螺栓孔10用于连接纵墙体系3和横墙体系4。
44.如图9至图13所示，所述的纵墙体系3整体呈矩形，从上至下依次设置与房屋顶板1下表面边缘固定连接的上固定框架31、纵墙转动框架33、与房屋底板2上表面边缘固定连接的下固定框架32；所述的纵墙转动框架33包括第一纵墙转动框架331、第二纵墙转动框架332；所述上固定框架31、第一纵墙转动框架331、第二纵墙转动框架332、下固定框架32等外部均设有蒙皮钢板6，内部均填充有保温材料9。
45.具体的，上固定框架31由第一横梁101、第二横梁102以及均匀的设于第一横梁101、第二横梁102之间的三根第一纵柱103构成的矩形闭合钢框体；第一纵墙转动框架331由第四横梁104、第五横梁105以及均匀的设于第四横梁104、第五横梁105之间的三根第二纵柱106构成的矩形闭合钢框体；第二纵墙转动框架332由第七横梁107、第八横梁108以及均匀的设于第七横梁107、第八横梁108之间的三根第三纵柱109构成的矩形闭合钢框体；下固定框架32由第十横梁110、第十一横梁111以及均匀的设于第十横梁110、第十一横梁111之间的三根第四纵柱112构成的矩形闭合钢框体；上述所有的横梁均为矩形冷弯钢管，纵柱均为双矩形冷弯钢管且设有供t型钢7的腹板插入的缝隙，处于同一矩形闭合钢框体的横梁和纵柱之间均通过焊接而成。
46.如图11所示，所述的第一纵柱103与第二纵柱106、第二纵柱106与第三纵柱109、第三纵柱109与第四纵柱112之间均插入t型钢7。t型钢7通过自攻螺丝8固定在第一纵柱103与第二纵柱106、第二纵柱106与第三纵柱109、第三纵柱109与第四纵柱112之间。如图12所示，t型钢7的腹板插入所述的第一纵柱103、第二纵柱106的缝隙将两纵柱连接，t型钢7将第一纵柱103分成左右两个部分，自攻螺丝8固定在第一纵柱103左右两部分。同理，t型钢7将第二纵柱106分成左右两个部分，自攻螺丝8固定在第二纵柱106左右两部分，通过t型钢7整体的将第一纵柱103与第二纵柱106固定连接。
47.t型钢7作为承重构件，各框架间承重内力依靠t型钢7传递，同时t型钢7保证了各框架连接处的抗弯矩能力，避免房屋拼接后发生转动。如图13所示，所述的第二横梁102与第四横梁104、第五横梁105与第七横梁107、第八横梁108与第十横梁110之间均设有柔性转动机构5并分别与柔性转动机构5的两端固定连接。
48.如图14至图18所示，所述的横墙体系4整体呈矩形，从上至下依次设置封顶角钢41、横墙转动框架42、与房屋底板2上表面边缘固定连接的横墙固定框架43，所述的封顶角钢41呈l型，封顶角钢41包括封顶角钢本体411和延伸部412，封顶角钢本体411通过焊接与横墙转动框架42固定连接，延伸部412通过自攻螺丝8与房屋顶板1连接；横墙转动框架42与横墙固定框架43之间设有柔性转动机构5并分别与柔性转动机构5的两端固定连接。
49.所述横墙转动框架42和横墙固定框架43外部均设有蒙皮钢板6，内部均填充有保温材料9。具体的，横墙转动框架42由四根第三横梁201和三根第五纵柱202组成的矩形闭合钢框体；横墙固定框架43由两根第六横梁203和三根第六纵柱204组成的矩形闭合钢框体。上述所有的横梁均为矩形冷弯钢管，纵柱均为双矩形冷弯钢管且两个矩形冷弯钢管间存在缝隙，处于同一矩形闭合钢框体的横梁和纵柱之间均通过焊接而成。
50.房屋组装时，于所述的第五纵柱202与第六纵柱204之间均插入t型钢7，如图16所示。通过t型钢7的腹板插入第五纵柱202、第六纵柱204的缝隙中将两纵柱连接，t型钢7将第五纵柱202分成左右两个部分，自攻螺丝8固定在第五纵柱202左右两部分，如图17所示；同理，t型钢7将第六纵柱204分成左右两个部分，自攻螺丝8固定在第六纵柱204左右两部分，通过自攻螺丝8将t型钢7固定在第五纵柱202与第六纵柱204两纵柱上。t型钢7作为承重构件，横墙转动框架42和横墙固定框架43的承重内力依靠t型钢7传递，同时t型钢7保证了横墙转动框架42和横墙固定框架43连接处的抗弯矩能力，避免房屋拼接后发生转动。
51.如图20所示，所述的柔性转动机构5包括位于一端的第一双层钢板52、位于另一端的第二双层钢板53以及芳纶纤维布51，所述芳纶纤维布51的一端固定在第一双层钢板52内，芳纶纤维布51的另一端固定在第二双层钢板53，第一双层钢板52、第二双层钢板53及固定在第一双层钢板52、第二双层钢板53内的芳纶纤维布51上均开设若干供自攻螺丝8贯穿柔性转动机构5的圆孔54，所述圆孔54呈一行排列分布；所述的芳纶纤维布51具有转动能力。
52.如图21所示，房屋折叠过程中，利用小型吊车拉住房屋顶板1，先拆除横墙体系4中的t型钢7，放倒横墙体系4；再拆除纵墙体系3上的t型钢7，吊机缓缓放松，使房屋顶板1下降，纵墙体系3折叠，形成如图21所示的矩形打包体。