一种模块单元间钢框柱全螺栓水平连接节点的制作方法

1.本发明属于建筑工程钢结构模块建筑领域，涉及一种模块单元间钢框柱全螺栓水平连接节点及实施方法。


背景技术：

2.模块化建筑可提前预制，施工操作简单，环保节能。推进模块建筑的进一步应用可以减少碳排放。模块单元主体结构一般为工厂预加工，而模块单元间的连接需现场连接，可分为水平连接和竖向连接，连接主要位于模块节点域处。现有的模块单元间的连接中，往往采用所在单元内的梁柱通过独立的模块节点连接，模块单元角柱现场焊接的连接方式，这不仅降低了装配化水平，也对现场的焊接工艺有所要求。特别是模块节点处焊接部位较多，焊接设备无法对每条贴合的部位进行焊接操作，往往导致节点力学性能有所折减。而单独设立模块节点，又会对层高有相当程度的影响，造成建筑空间的浪费。
3.在低多层模块建筑中，结构整体荷载较小，设计荷载对节点处的受力及构造要求相对较低，可以不设独立模块节点，通过钢框柱之间的连接实现模块单元之间的连接。
4.对于模块单元间的竖向连接，目前已经提出一种带有关节型连接装置的钢框柱，可以较好地实现模块单元间钢框柱的竖向连接，但是上述带关节型连接装置对于如何实现模块单元间的水平连接并未给出解决方案。


技术实现要素：

5.本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种模块单元间钢框柱全螺栓水平连接节点及实施方法。
6.本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种模块单元间钢框柱全螺栓水平连接节点，模块单元角柱在每层结构的顶部与相邻模块单元角柱采用预制连接板构件相连，所述预制连接板构件与模块单元角柱采用螺栓固定连接。
7.所述预制连接板构件包含下述三种构件中的至少一种，一)十字型预制连接板构件或“丁”字型预制连接板构件，设置在节点域模块单元角柱之间；二)外连接框，套装在节点域所有模块单元角柱外侧；三)外连接单板，设置在节点域外侧，连接相邻的两个模块单元角柱。
8.所述预制连接板构件的板厚不小于模块单元角柱壁厚的1.5倍。
9.所述十字型预制连接板构件或“丁”字型预制连接板构件采用双头螺栓与模块单元角柱固定连接。
10.本发明具有的优点和积极效果是：通过采用预制连接板构件连接模块单元角柱顶部，并将预制连接板构件与单元角柱采用螺栓固定连接的结构，实现了水平节点的现场全螺栓简易装配连接，提高了建筑结构的装配化水平，避免了现有模块水平连接焊接操作困难的难题，操作简便，可以提高施工效率，可以减少碳排放，可配合现有的模块单元间钢框柱的竖向连接，可适用低多层模块建筑结构，有利于低多层模块建筑的推广。
附图说明
11.图1为本发明的第一种构造用于中部模块节点的示意图；
12.图2为图1俯视图；
13.图3为本发明的第一种构造用于拐角模块节点的示意图；
14.图4为本发明的第一种构造用于边部模块节点的示意图；
15.图5为本发明的第二种构造用于中部模块节点的示意图；
16.图6为图5俯视图；
17.图7为本发明的第三种构造用于中部模块节点的示意图；
18.图8为图7俯视图；
19.图9为本发明的第三种构造用于边部模块节点的示意图。
20.图中：1、模块单元角柱；2、十字型预制连接板构件；3、外连接框；4、外连接单板；5、双头螺栓；6、螺栓；7、8、9、10、预留栓孔。
具体实施方式
21.为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
22.请参阅图1～图9，本发明的构思是，一种模块单元间钢框柱全螺栓水平连接节点，模块单元角柱在每层的顶部与相邻模块单元角柱采用预制连接板构件相连，所述预制连接板构件与模块单元角柱采用螺栓固定连接。用于解决现有模块水平连接焊接操作困难的问题，采用预制连接板构件，能够提升装配组合效率，可适用于低多层模块建筑结构工程。
23.请参阅图1和图2，中部模块节点采用十字型预制连接板构件2，设置在节点域模块单元角柱之间，模块单元角柱1相互不贴合，通过十字型预制连接板构件2与其他模块单元角柱1相连，模块单元角柱1与十字型预制连接板构件2采用双头螺栓5连接，双头螺栓5的螺杆可同时发挥带关节型连接装置中柱内栓钉的作用。
24.模块单元和十字型预制连接板构件2均为工厂预制构件，预制时，可以在模块单元角柱1上预留栓孔7，在十字型预制连接板构件2上预留栓孔8。现场安装时，模块单元角柱1相互不贴合，不设立独立节点，采用十字型预制连接板构件2将节点域的模块单元角柱1水平连接在一起，现场只需采用螺栓将二者锁固在一起即可，仅在每层的顶部进行连接，操作非常简便。
25.为了保证节点的可靠连接，十字型预制连接板构件的板厚应不小于模块单元角柱壁厚的1.5倍，不大于模块单元角柱壁厚的2倍。
26.请参阅图3，角部模块节点采用十字型预制连接板构件2连接。
27.请参阅图4，边部模块节点采用“丁”字型预制连接板构件2连接，构造和原理与图1示出的中部模块节点相同。
28.请参阅图5和图6，中部模块节点采用外连接框3，套装在节点域所有模块单元角柱外侧，设有预留栓孔9，通过外部拧入螺栓6进行水平连接，模块单元角柱彼此贴合，不设立独立节点，外连接框3环套节点域所有模块单元角柱，现场只需采用螺栓将二者锁固在一起即可实现节点域模块单元角柱1的水平连接，仅在每层的顶部进行连接，操作非常简便。
29.请参阅图7和图8，中部模块节点采用外连接单板4，设置在节点域外侧，连接相邻
的两个模块单元角柱1，设有预留栓孔10，通过外部拧入螺栓6进行水平连接，模块单元角柱彼此贴合，不设立独立节点，现场只需采用螺栓将模块单元角柱和外连接单板4锁固在一起即可实现节点域模块单元角柱1的水平连接，仅在每层的顶部进行连接，操作非常简便。
30.请参阅图9，边部模块节点采用外连接单板4，原理与图7示出的中部模块节点相同，外连接单板4在节点域外侧连接相邻模块单元角柱1。
31.综上所述，本发明提出了三种预制连接板构件，一)十字型预制连接板构件或“丁”字型预制连接板构件，设置在节点域模块单元角柱之间，请参见图1～图4；二)外连接框，套装在节点域所有模块单元角柱外侧，请参见图5和图6；三)外连接单板，设置在节点域外侧，连接相邻的两个模块单元角柱，请参见图7～图9。上述三种预制连接板构件可单独使用或组合装配。中部模块节点、边部模块节点和拐角模块节点均可使用。
32.应用时，模块单元内各构件已预制并安装完毕，只需进行模块单元间的连接，首先采用本发明提供的水平连接节点连接下层模块单元角柱，然后采用带关节型连接装置钢框柱的安装方法把下层模块单元角柱与上层对应位置的模块单元角柱进行连接，最终通过模块单元角柱的连接实现模块单元之间竖向和水平方向的连接。
33.本发明并不限于上文描述的实施方式。上文优选实施例仅为说明本发明的技术方案，仅为示意性的，而非全部实施例。在未脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围之内。