混凝土箱式建筑模块、模块化建筑及其建造方法技术

本发明专利技术公开了一种混凝土箱式建筑模块、模块化装配式建筑及其建造方法。解决了传统建筑施工劳动力需求多，工期长，材料浪费大，建筑垃圾多，污染严重的问题；现有装配式建筑成本高，预制率低的问题；现有混凝土模块化建筑技术不完善，结构安全性差的问题。包括可承载房间功能的预制钢筋混凝土结构箱式建筑模块。利用墙体内竖向贯通式浆锚连接空腔、顶板边缘的横向连接钢板、模块间砂浆粘接和贯通咬接凹槽等构造共同实现的模块化建筑结构方法。箱式建筑模块利用模具整体翻制，提高了建造效率。模块间的连接施工在箱式建筑模块外，保证了装修的高预制率。工厂化加工，建筑品质可靠。连接构件与主体钢筋一体化，受力科学合理，耐火，抗震和耐久性好。久性好。久性好。

【技术实现步骤摘要】
混凝土箱式建筑模块、模块化建筑及其建造方法


[0001]本专利技术涉及建筑领域，特别是装配式钢筋混凝土箱式模块化组合建筑。

技术介绍

[0002]人类活动每年向大气排放约510亿吨温室气体，全球变暖引发的生态破坏和环境污染对人们的生活和健康造成了不可逆转的灾难性的影响。建筑全生命周期的碳排放占据较大比重，据统计2018年中国建筑碳排放占全国碳排放量的51.3％，其中建筑材料生产阶段碳排放占28.3％，施工阶段碳排放为1％，建筑运行阶段碳排放占21.9％。
[0003]传统的现场施工的建造方式劳动力需求多，工人施工环境恶劣、安全性差；建筑品质和工期受施工人员、天气等因素影响较大。现场施工的材料浪费大、建筑垃圾多、污染严重；主体结构的现场施工部分导致建筑装饰、管线等不能与建筑一体化在工厂预制。
[0004]制约装配式建筑技术市场化推广的主要问题是：现有的混凝土装配式建筑、钢结构和木结构的箱式模块化建筑的建材价格贵，建造工序多，人工成本高。
[0005]国内的混凝土箱式模块化建筑限于低层、多层或临时建筑，结构技术体系不完备，不能保证建筑安全性和建造的规范性，保温、管线、装饰的建筑集成化的工厂预制率低。针对预制箱式混凝土模块、模块化建筑和建造方法近年公布了一些专利。
[0006]公布号CN112031155A的“一种标准一体化空间模块加拼装式的组合建筑”专利技术是具有五个面的单个混凝土盒子的传统做法，没有描述模块之间组合成建筑的结构和构造。
[0007]公布号CN109138168A的“结构保温一体化的装配式混凝土结构盒式房屋及施工方法”和公开号CN1188832A的“拼装式钢筋混凝土盒子结构和制法”两个专利技术描述将2D带保温的板、柱栓接或者浇灌混凝土节点拼装成具有五个面的3D混凝土盒子的方法。但现场拼装导致施工周期长，而且二个专利均没有解决模块之间如何组合成建筑的结构和构造。
[0008]公布号CN1022700C的“平模预制组装混凝土盒型房屋的工艺”、CN109372126A的“一种预制混凝土盒子住宅结构体系”、CN86105048的“滑动防震盒子建筑”三个专利技术的混凝土盒子之间的连接受力点集中到四个角，在地震等特殊情况不足以抵御强大的外力，将造成角部钢筋断裂和混凝土开裂。
[0009]公告号为CN209603286U的“一种中高层混凝土模块化建筑结构”专利技术用预应力钢绞线连接盒子的施工精度要求高，混凝土盒子叠在一起后施工难度大。盒子之间仅靠边上的钢绞线拉力，受力点少。
[0010]公告号为CN104847018A的“一种预制混凝土箱形结构建筑的整体式装配方法”专利技术的混凝土现浇带位于上下层箱式模块之间，现场需要制作模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土等施工，混凝土现浇梁和传统施工方法一样需要凝固和养护时间，此方法失去了盒子建筑安装简单、施工速度快的优势。
[0011]公告号为CN110612373 A的“PRE
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FABRICATED PRE
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FINISHED VOLUMETRIC CONSTRUCTIONOFABUILDING”的专利的盒子墙板外侧带有浇筑砂浆的空腔，插入钢棒实现垂直方向连接对施工的精密度要求较高，空腔与模块主体只靠混凝土连接强度不足。建筑缺
少抵抗建筑剪切力的构造，而且水平连接的钢板套在墙体的钢棒上，拉力可能破坏墙体。
[0012]公告号为CN112119193A(CN112135948A)的“PPVC CONNECTOR(PPVC连接器)”两个专利技术的金属凹槽卡件占据了较大的墙体厚度，凹槽仅靠混凝土粘接主体结构握力不足。金属凹槽等构件增加成本和工序，削弱了空间模块化建筑的优势。墙体下面的水平连接板需要在施工现场安装，导致此处不能在工厂预制装修。
[0013]公告号为CN109695296A的“预制体积建筑模块及用于接合预制体积建筑模块的连接器”专利技术的上下层箱式建筑模块竖向连接采用了常用的构造。其中一些节点需要在施工现场的室内地面边缘注浆固定，影响了地面和墙下部的工厂化预制装修。
[0014]我国已经进入人口老龄化社会，技术工人数量逐年减少。建筑领域需要一种结构科学合理、施工难度低、预制率高、耐久性好、低成本的建造方法。本专利技术必将成为建筑业绿色、装配式转型的优秀载体，具有强大的生命力及巨大的发展后劲。

技术实现思路

[0015]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的第一个目的是提供一种可一次性快速翻制、高预制率的钢筋混凝土箱式模块，并且结构整体性和稳定性较好。
[0016]本专利技术的第二个目的是提供一种钢筋混凝土箱式模块化建筑结构，能够简便地将箱式模块组装成建筑，缩短现场施工期，减少劳动力需求，减少施工过程中的材料浪费、建筑垃圾和环境污染。
[0017]本专利技术的第三个目的是提供一种提高钢筋混凝土箱式模块化建筑加工和施工效率的建造方法。
[0018]为实现第一个目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0019]一种混凝土箱式模块，包括一个顶面、四个墙面、一个底面围合成具有房间功能的三维空间钢筋混凝土剪力墙盒子。
[0020]混凝土箱式模块的各面为双层钢筋网混凝土板，各个面的钢筋网均连接在一起，形成钢筋网架的盒子。各墙面边缘和顶面边缘设有构造柱和梁。各面钢筋网设置了斜向交叉的拉筋，洞口各面四角设置了斜向加强筋。洞口扩大时，加大此面混凝土构造梁和柱的钢筋配比。
[0021]如上所述，本专利技术是具有6个面的钢筋混凝土箱式结构，各个面连为一体，故所述箱式模块稳固度好、整体性高、抗压性强。整体的结构能够承受较大荷载，且在水平方向具有较好的抗侧刚度、稳定性和抗变形能力。
[0022]为实现第二个目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0023]一种混凝土箱式模块化建筑结构，包括多个所述的箱式模块呈多排、多列、多层排列；上下左右及前后相邻的所述的箱式建筑模块被竖向的贯通式浆锚连接空腔、横向的连接凹槽构造和贯通式咬合凹槽、模块之间的表面利用砂浆粘接将各部分连接为一个整体。建筑的基础、各层箱式建筑模块、女儿墙或坡屋面三个部分也利用以上方法将结构连为一体。
[0024]进一步地，一种竖向贯通式浆锚连接空腔构造位于墙体的双层钢筋中间，并且双层钢筋网每层水平方向设置环形加强筋，以保证贯通式浆锚连接空腔与主体结构一体化。贯通式浆锚连接空腔内带有上伸出的固定连接钢筋，用于连接上层箱式建筑模块的非固定
连接钢筋。两个钢筋通过拴接、焊接或扎接等形式紧固在一起，当放下上层箱式建筑模块时将两根钢筋套入上层箱式建筑模块的空腔内。将非固定连接钢筋与本层的预埋钢筋固定在一起，浇注砂浆后实现竖向连接节点固定和保护。
[0025]进一步地，横向的连接凹槽构造位于顶板边缘的贯通式浆锚连接空腔和吊环的顶部。凹槽底板有与顶板钢筋焊在一起的预埋钢板，预埋钢板中间有对应贯通式浆锚连接空腔和吊环大小的开口。当箱式建筑模块并置排列时，各个连接凹槽相互对应，将长方形的横向连接钢板套在预埋连接钢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢筋混凝土箱式建筑模块，其特征在于，由混凝土顶板、墙板和底板围合的具有建筑房间功能的单元。各面为矩形，相邻各面相互垂直，内部由钢筋网连接在一起。各墙体边缘和顶面边缘设有混凝土构造柱和梁。各面的钢筋网设置了斜向交叉的拉筋，门窗洞口和各面角部设置了斜向加强筋。2.根据权利要求1所述的箱式建筑模块的各面可以在梁、柱之间开任意大小的开口，做为门窗洞口或与相邻的箱式建筑模块开口相对形成一倍大的空间。3.根据权利要求1所述的箱式建筑模块墙体的内主体钢筋中间具有若干个竖向贯通式浆锚连接空腔，空腔外有环状箍筋加固，环状箍筋与主体钢筋连接。此空腔内有与主体钢筋相连的预埋钢筋，预埋钢筋向上伸出高于箱式模块的顶面。4.根据权利要求1所述的箱式建筑模块顶面四周设置了若干个横向连接凹槽构造。横向连接凹槽底面有与顶面主体钢筋相连的预埋钢板，预埋钢板中间有与吊环或贯通式浆锚连接空腔对应的孔洞。5.根据权利要求1所述的箱式建筑模块在与相邻模块贴合的表面处相对应地设置了若干个贯通式咬合凹槽构造，两个凹槽开口相对合拢后形成浇筑砂浆的空腔模具。6.一种箱式模块化建筑，其特征在于：包括多个如权利要求1所述的箱式建筑模块呈多排、多列、多层排列；上下左右及前后相邻的所述的箱式建筑模块通过竖向贯通式浆锚连接空腔中的钢筋连接、横向连接凹槽的连接钢板焊接、贯通咬合凹槽和模块表面粘接等固定连接为一个整体。位于底层的所述箱式建筑模块与所述建筑基础连接，以及顶层的箱体建筑模块与女儿...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴云涛，
申请(专利权)人：吴云涛，
类型：发明
国别省市：