一种模块化钢结构节点制造技术

一种模块化钢结构节点，各模块单元在其中参与连接的结构部件至少包括一根竖向的框架柱、两根框架梁，框架梁垂直且固定连接框架柱；拼接时，拼接部件包括模块单元、模块单元拼接的模块，两个拼接部件同时固定连接在同一个空间连接件；竖向拼接的两个模块单元的两根框架梁、框架柱分别沿竖向对齐，且框架柱同时固定连接在同一块拼接板；水平拼接时，同一层相邻的两个模块单元的一根框架梁、框架柱分别沿水平方向对齐。属于结构工程技术领域。在满足节点力学性能以及模块化钢结构整体稳定性的前提下，可以实现高装配率且拼接效率高；施工工艺简单，受力合理，便于多、高层钢框架模块化施工的实现。

A Modular Steel Structure Joint

A modular steel structure joint in which each module unit participates in the connection includes at least one vertical frame column and two frame beams, and the frame beam is vertically and fixedly connected with the frame column. When splicing, the splicing component includes the module unit and module unit splicing module, and the two splicing components are fixed to connect the two modules in the same space at the same time. The two frame beams and columns of block element are aligned vertically, and the frame columns are fixed and connected to the same splicing plate at the same time. When horizontal splicing, one frame beam and frame column of two adjacent module elements of the same floor are aligned horizontally. It belongs to the field of structural engineering technology. On the premise of meeting the mechanical properties of joints and the overall stability of modular steel structure, it can achieve high assembly rate and high splicing efficiency, simple construction technology, reasonable stress, and easy to realize modular construction of multi-and high-rise steel frames.

【技术实现步骤摘要】
一种模块化钢结构节点
本专利技术属于结构工程
，尤其涉及一种模块化钢结构节点，适用于连接钢结构模块单元的空间连接件及拼接板的组合。
技术介绍
模块化建筑是指将传统房屋以单个房间为建筑模块单元进行划分，并在工厂完成对模块单元各结构部分比如梁、柱、板以及装饰部分比如隔墙、吊顶的连接，完成后将这些建筑模块单元运至现场进行堆叠、连接，组成一个完整的建筑。模块化建筑是建筑工业化发展的高级阶段，是一种高装配率的装配式结构，与传统的钢结构相比，具有绿色环保、施工快速、可灵活组装、可拆卸、维修方便装等优点，市场应用前景广阔。模块化建筑由于其特殊性，在组装时，要实现节点处两根框架柱四根框架梁的连接，或者节点处四根框架柱八根框架梁的连接，甚至是节点处八根框架柱十六根框架梁的连接，比传统钢结构节点构造复杂。节点的连接是模块化建筑的关键技术，既要安全可靠，整体性强，又要构造简单，施工方便。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术的目的是：提供一种模块化钢结构节点，应用于模块化钢结构建筑，在满足节点力学性能以及模块化钢结构整体稳定性的前提下，可实现高装配率，且拼接效率高。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种模块化钢结构节点，形成于模块单元之间的拼接处，模块单元包括结构部件、装饰部件；模块单元通过可设定尺寸的空间连接件、拼接板拼接；一个节点中，各模块单元参与连接的结构部件至少包括一根竖向的框架柱、两根与框架柱垂直的框架梁，框架梁的其中一端与框架柱固定连接，两根框架梁所在的竖向平面相垂直；拼接时，拼接部件包括模块单元、由模块单元拼接成的模块；两个拼接部件同时固定连接在同一个空间连接件以实现拼接或加强拼接强度，连接两个拼接部件的空间连接件至少一个；其中，沿竖向拼接的两个模块单元的两根框架梁、框架柱分别沿竖向对齐，且两个模块单元的框架柱同时固定连接在同一块拼接板以实现拼接或加强拼接强度，连接两个模块单元的拼接板至少一块；沿水平方向拼接时，同一层的相邻的两个模块单元的一根框架梁、框架柱分别沿水平方向对齐。一个节点中，参与拼接的模块单元可以为2-8个。采用这种结构后，在满足节点力学性能以及模块化钢结构整体稳定性的前提下，可以实现高装配率且拼接效率高。作为一种优选，空间连接件至少包括四块板，四块板中包括两对相互平行的板，四块板相接闭合成方框，其中，相接的两块板相垂直。采用这种结构后，力学性能较好，能通过空间连接件的尺寸来控制两模块单元或两模块的间距，使上下层模块单元之间、相邻模块单元之间均有一定的距离。作为一种优选，框架梁和框架柱皆包括一块腹板、两块翼板，翼板垂直于腹板并分别沿长度方向固定在腹板的两侧；模块单元中，两根框架梁分别固定连接在框架柱的腹板、翼板，框架梁的腹板竖向设置，翼板在腹板的上下两侧。采用这种结构后，与框状的空间连接件配合，便于连接，连接工作主要在模块单元或模块的外部完成。作为一种优选，两个模块单元沿竖向拼接时，拼接板同时固定连接上层模块单元的框架柱下端、下层模块单元的框架柱上端；空间连接件的上下侧的两块板分别固定连接上层模块单元的框架梁的下侧翼板、下层模块单元的框架梁的上侧翼板；空间连接件贴近框架柱的一块板同时固定连接上层模块单元框架柱下端、下层模块单元框架柱上端。采用这种结构后，上、下层模块单元之间有一定的距离，拆卸方便、便于维修、结构整体性强。节点可以达到抗弯、抗拉与抗剪的力学性能要求，传力路径清晰，传力可靠且可以根据设计需求设计成耗能节点。作为一种优选，两个位于上层、两个位于下层的四个单元模块拼接时，同在左侧或同在右侧的一对上、下层模块单元沿竖向拼接成左模块或右模块；左模块与右模块通过空间连接件沿水平方向拼接，其中，空间连接件的相平行的两块板，其中一块固定连接左模块框架柱的与框架梁连接侧相对一侧的翼板的外侧，另一块固定连接右模块框架柱的与框架梁连接侧相对一侧的翼板的外侧。采用这种结构后，实现四个模块单元拼接；模块单元之间有一定的距离，拆卸方便、便于维修，结构整体性强。节点可以达到抗弯、抗拉与抗剪的力学性能要求，传力路径清晰，传力可靠且可以根据设计需求设计成耗能节点。作为一种优选，四个位于上层、四个位于下层的八个模块单元拼接时，同在左侧或同在右侧的一对上、下层模块单元沿竖向拼接成左模块或右模块；同在前侧或同在后侧的一对左、右模块沿水平方向拼接成前模块或后模块；前模块与后模块通过空间连接件沿水平方向拼接，其中，空间连接件的相平行的两块板分别固定连接前、后模块中相对齐的框架柱的腹板的与框架梁连接侧相对的一侧。采用这种结构后，实现八个模块单元拼接；模块单元之间有一定的距离，拆卸方便、便于维修，结构整体性强。节点可以达到抗弯、抗拉与抗剪的力学性能要求，传力路径清晰，传力可靠且可以根据设计需求设计成耗能节点。作为一种优选，拼接时，模块单元与空间连接件、拼接板通过高强度螺栓固定连接。采用这种结构后，装配、拆卸方便，便于维修。作为一种优选，拼接时，模块单元与空间连接件、拼接板通过高强度螺栓固定连接；上层模块单元框架柱腹板的及两侧翼板的在框架梁之下的位置、框架梁下侧翼板靠近框架柱一端皆设置有与高强度螺栓配合的螺栓孔；下层模块单元的框架柱腹板的及两侧翼板的在框架梁之上的位置、框架梁上侧翼板靠近框架柱一端皆设置有与高强度螺栓配合的螺栓孔；模块单元或模块的连接皆在设有螺栓孔的位置处。采用这种结构后，便于安装，一个螺栓孔可以用以与多种零部件连接，需要设置螺栓孔的数目也相对较少。作为一种优选，空间连接件还包括一块竖向加强板；内部竖向加强板的四周分别与相接闭合成方框的四块板的中部固定连接。采用这种结构后，使整体更稳固，力学性能好。作为一种优选，两个模块单元沿竖向拼接时，所用的空间连接件的内部设置有耗能部件；耗能部件选取耗能板或阻尼器。采用这种结构后，设计成耗能连接件，既可以满足拼接处的刚度和强度要求，又能依靠耗能板或阻尼器的变形来吸收能量，可以同时实现拼接和耗能的功能；而且上、下层模块单元之间、相邻模块单元之间均有一定的距离，既拆卸方便、便于维修，结构整体性强。总的说来，本专利技术具有如下优点：本专利技术可以实现装配式建筑所提倡的高装配率，且拼接效率高；另外可通过改变空间连接件的尺寸来调整上、下层模块单元之间、同层的相邻模块单元之间的距离；本专利技术公开的连接方式在满足节点力学性能以及模块化钢结构整体稳定性的前提下仅使用空间连接件和拼接板的不同组合，即可实现两个以及多个模块单元的水平和竖向拼接，施工工艺简单，受力合理，便于多、高层钢框架模块化施工的实现。本专利技术通过空间连接件和拼接板实现模块单元的水平连接和竖向连接，节点可以达到抗弯、抗拉与抗剪的力学性能要求，传力路径清晰，传力可靠，可以实现节点刚度同时满足结构的整体性要求。附图说明图1是模块单元在一个节点中参与连接的结构部件的结构示意图。图2是两个模块单元拼接时的节点结构示意图。图3是四个模块单元拼接时的节点结构示意图。图4是八个模块单元拼接时的前、后模块分解的节点结构示意图。图5是八个模块单元拼接时的节点结构示意图。图6是空间连接件A的结构示意图。图7是空间连接件B的形式a的结构示意图。图8是空间连接件B的形式b的结构示意图。图9是内部设置有耗能板的空间连接件A的结构示意图。图10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化钢结构节点，形成于模块单元之间的拼接处，其特征在于：模块单元包括结构部件；模块单元通过空间连接件、拼接板拼接；一个节点中，各模块单元参与连接的结构部件至少包括一根竖向的框架柱、两根与框架柱垂直的框架梁，框架梁的其中一端与框架柱固定连接，两根框架梁所在的竖向平面相垂直；拼接时，拼接部件包括模块单元、由模块单元拼接成的模块；两个拼接部件同时固定连接在同一个空间连接件；其中，沿竖向拼接的两个模块单元的两根框架梁、框架柱分别沿竖向对齐，且两个模块单元的框架柱同时固定连接在同一块拼接板；沿水平方向拼接时，同一层的相邻的两个模块单元的一根框架梁、框架柱分别沿水平方向对齐。

【技术特征摘要】
1.一种模块化钢结构节点，形成于模块单元之间的拼接处，其特征在于：模块单元包括结构部件；模块单元通过空间连接件、拼接板拼接；一个节点中，各模块单元参与连接的结构部件至少包括一根竖向的框架柱、两根与框架柱垂直的框架梁，框架梁的其中一端与框架柱固定连接，两根框架梁所在的竖向平面相垂直；拼接时，拼接部件包括模块单元、由模块单元拼接成的模块；两个拼接部件同时固定连接在同一个空间连接件；其中，沿竖向拼接的两个模块单元的两根框架梁、框架柱分别沿竖向对齐，且两个模块单元的框架柱同时固定连接在同一块拼接板；沿水平方向拼接时，同一层的相邻的两个模块单元的一根框架梁、框架柱分别沿水平方向对齐。2.按照权利要求1所述的一种模块化钢结构节点，其特征在于：空间连接件至少包括四块板，四块板中包括两对相互平行的板，四块板相接闭合成方框，其中，相接的两块板相垂直。3.按照权利要求2所述的一种模块化钢结构节点，其特征在于：框架梁和框架柱皆包括一块腹板、两块翼板，翼板垂直于腹板并分别沿长度方向固定在腹板的两侧；模块单元中，两根框架梁分别固定连接在框架柱的腹板、翼板，框架梁的腹板竖向设置，翼板在腹板的上下两侧。4.按照权利要求3所述的一种模块化钢结构节点，其特征在于：两个模块单元沿竖向拼接时，拼接板同时固定连接上层模块单元的框架柱下端、下层模块单元的框架柱上端；空间连接件的上下侧的两块板分别固定连接上层模块单元的框架梁的下侧翼板、下层模块单元的框架梁的上侧翼板；空间连接件贴近框架柱的一块板同时固定连接上层模块单元框架柱下端、下层模块单元框架柱上端。5.按照权利要求4所述的一种模块化钢结构节点，其特征在于：两个位于上层、两个位于下层的四个单元模块拼接时，同在左侧或同在右侧的一对上、下...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭平，秦佳俊，陈洋洋，张亚飞，尚继英，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东,44