[发明专利]一种箱式模块化钢结构建筑箱体间拼接节点及其拼接方法

说明书

本发明公开了一种箱式模块化钢结构建筑箱体间拼接节点及其拼接方法，模块柱之间通过带有螺栓孔的内置钢管使用对穿螺栓进行箱体拼接，包含上下两箱体拼接节点、上下四箱体拼接节点、八箱体拼接节点。本发明的箱式模块化钢结构建筑箱体间拼接节点，包括上层L形多腔体钢管柱、下层L形多腔体钢管柱、内置钢管和对穿螺栓。本发明的箱式模块化钢结构建筑箱体间拼接节点构造简单、连接紧凑、传力明确，满足预制装配安装、不同建筑结构不同位置处节点的承载力和多高层建筑承载性能要求，且解决了目前普遍存在的室内结构构件外露问题，充分发挥钢结构建筑优势。该节点能够与建筑层面模块化作业相适应，具有施工可建性，适合推广应用。

技术领域

本发明属于预制装配式建筑钢结构施工技术领域，涉及一种箱式模块化钢结构建筑箱体间拼接节点及其拼接方法，具体地说，涉及一种采用L形多腔体钢管柱的箱式模块化钢结构建筑箱体间拼接节点及其拼接方法。

背景技术

建筑业作为我国国民经济的支柱产业，总产值占我国GDP的20％以上，对经济、社会影响巨大。然而传统建造方式存在生产率低、破坏环境、浪费资源、建造质量难以控制等问题，不能满足现阶段社会和经济发展需求。模块化钢结构建筑作为一种新兴的高度集成化的装配式建筑形式，拥有能有效减少资源消耗，缩短施工工期，提高工程质量，节约工程成本，保障现场施工安全和绿色施工等一系列突出的优势，与国家相关政策的要求一致，将极大地推进建筑工业化的发展，为钢结构建筑产业化带来新的驱动力。

模块化建筑是指把一个房间单元作为预制构件单位、在工厂预制后运到工地进行安装的建筑形式。预制模块可为带有采暖、上下水道及照明等所有管网的装修完备的房间单元。每个模块化单元又可叫做“模块”。模块可以用来形成完整的房间、或者作为大房间的一部分，也可以用来制作例如厕所、电梯、厨卫等专项服务型单元。作为集成化程度最高的预制装配式建筑形式之一，模块化钢结构建筑已成为国内外建筑工业化发展的重要方向。

由模块化建筑的特点可知，相邻的模块通过模块间连接节点传递荷载、协调变形，使多个单元形成具有一定规模的整体结构，模块单元之间连接的可靠度直接影响结构整体的性能。若没有可靠的连接节点，由多个模块拼接成的结构就会发生变形、破坏甚至倒塌，因此节点是钢结构模块建筑结构设计的关键部分，应做到强度高、构造合理、传力可靠、便于施工和检测。

已有节点的安装过程对施工空间有较高的要求，必须先完成模块单元的连接工作之后才能进行隔墙、楼板等建筑功能构件的实施，其基本模块单元仅包含梁、柱等结构构件，不包含楼板、隔板等建筑功能构件，此类节点只能满足在结构层面的模块化作业，在实施中具有一定局限性，因此，未在实际工程中得到广泛应用。此外，梁-梁连接节点上下模块间柱子仅互相接触，模块需通过上下模块间地板梁和天花板梁连接，不能直接传递侧向荷载作用下柱产生的拉力，难以满足模块化钢结构建筑向多高层建筑发展的需求。以集装箱为基本单元的模块化建筑已经在低层建筑中有了一定应用，但其节点直接借鉴海运集装箱运输途中的临时固定形式，不具备良好的抗震性能，难以在抗震设防区应用，更难应用于多高层建筑。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种节点形式简单、连接紧凑、传力明确，满足预制装配安装要求和多高层建筑承载性能要求的箱体间拼接节点。该节点连接施工方便快捷，模块间连接紧凑，通过变化节点多腔体柱的腔体数量或螺栓数量，可满足不同建筑结构不同位置处节点的承载力需求，且该节点解决了目前普遍存在的室内结构构件外露问题，通过结合L形多腔体钢管柱，单个模块内柱肢与梁等宽焊接，有效节约了室内面积，发挥出钢结构建筑优势。采用此节点可自由进行箱体拼装，以形成不同的建筑风格，充分体现了模块化建筑的个性化、多样化、可定制化等特点，该节点能够与建筑层面模块化作业相适应，具有施工可建性，是一种非常适合推广的箱式模块化钢结构建筑箱体间拼接节点形式。

其技术方案如下：