柱承式集成建筑模块的连接结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种建筑技术领域，特别是涉及一种柱承式集成建筑模块的连接 结构
【背景技术】
[0002] 集成式模块化建筑是一种新型的建筑模式。高完成度的建筑模块在工厂环境中完 成90%以上的施工，然后用大型运输设备运输到施工现场进行组装。组装过程主要是通过 对关键的模块节点进行现场结构连接，形成结构整体刚度，其次是对建筑模块间的接缝处 进行吻合，保证其安全、防水、隔声和防腐等建筑需求。因为运输、起吊和安装的限制，集成 式模块常常以长方体模块形式进行生产、运输和安装。模块长边最长约为18米，短边最长 约为4. 5米；模块高为建筑单层高度，即3. 1米到4. 5米。图1所示为长方体模块单元主框 架结构示意图。如图1所示，一个长方体模块单元主框架由四根天花板梁（两根长边梁10 和两根短边梁2)，四根地板梁（两根长边梁1和两根短边梁2)，四根角柱焊接3而成。除 设有墙承重的模块以外，上下相邻层模块在角柱处连接，除此以外均不设结构连接，形成典 型的"角柱承重式模块"（柱承式）。这种模块的优点在于其框架布局，承重方式简单直接； 上下层间的模块相对独立，隔声隔振性能好；更重要的是该结构形式有利于高效的工厂制 造和简单的现场连接。该模块形式是充分考虑了现代化模块建筑设计、生产和施工等多方 面因素后，现在普遍使用，并符合模块建筑未来发展方向的一个重要建筑形式。但这种现行 的模块建筑模式也有缺点：
[0003] 1.模块建筑具有高完成度性的特点，大部分的结构部分已经被建筑维护结构的各 种功能层和外装饰、装修包裹，所以，模块建筑不宜现场焊接，以避免损害到装修完成的建 筑表面；同时因为模块建筑的施工空间小，即使传统的螺栓连接方式也受到限制；
[0004] 2、模块建筑要求的制作和安装精度高，现场施工的容错空间小，施工难度大，施工 方案限制多，导致模块建筑的上下模块间抗剪能力不高，连接强度不足，不适合高层，不适 合抗震要求较高的地区；
[0005] 3、柱承式模块建筑多采用双梁结构，上层模块的地板梁与下层模块的天花板梁分 离，两梁独自承受其坚向荷载，梁间没有组合效应，促使长边梁的截面高度均较大，因此总 体结构效率较低，且耗钢量大，同时导致建筑结构层较高，因此占据了较大的室内空间，提 高了建筑成本；
[0006] 为了克服现存钢结构模块建筑一系列技术缺陷，提高钢结构模块建筑的对高层建 筑与抗震地区的适用性，就需要一系列能相互关联，互为补充的钢结构模块节点连接结构。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种柱承式集成建 筑模块的连接结构。
[0008] 为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
[0009] -种柱承式集成建筑模块的连接结构，包括用以连接上角柱和下角柱的钢管内置 式对接连接器，设置在下集成建筑模块的上长边梁和上集成建组模块的下长边梁之间的抗 剪连接器，在两水平相邻的长边梁或者短边梁间分别固定设置有至少一个水平连接钢板以 将两水平相邻的集成建筑模块固定连接以防止模块间的水平分离，在所述的上下对应的水 平连接钢板间设置有坚直拉杆以固定连接上、下集成建筑模块。
[0010] 在结构节点的角柱束上设置有环形箍，所述的环形箍套设在对接后角柱束外侧且 环形箍的内壁面和注塑外壁面粘结连接。
[0011] 在所述的角柱束侧所述的集成建筑模块的长边梁和短边梁间设置有加强斜梁，所 述的加强斜梁两端分别与长边梁和短边梁固定连接。
[0012] 所述的对接连接器为内置自锁式对接连接器，包括固定设置在下角柱开口端的下 连接方筒、固定设置在上角柱内部的上连接方筒和两片对称设置的连接板以及夹持在两连 接板间的弹簧，所述的下连接方筒的前侧壁和后侧壁的内壁的左右两端分别设置有多个上 下间隔布置的定位棱，所述的连接板的底部两侧边上分别设置有定位槽，所述的连接板底 部可插入所述的下连接方筒内并使定位槽与所述的定位棱匹配啮合，所述的连接板顶部外 侧面设置有多个法向纵齿，所述的法向纵齿的上表面为斜面，所述的上连接方筒底端设置 有定位口，所述的定位板上端可匹配插入所述的上连接方筒内并使所述的法向纵齿匹配嵌 合入定位口，其中，所述的弹簧为片簧，所述的两个连接板的内侧面上设置有多个可将所 述的片簧定位的卡槽。
[0013] 所述的下连接方筒外侧中部设置有定位环以将下连接方筒定位，所述的下连接方 筒的下端设置有底板以定位连接板。
[0014] 所述的对接连接器为内置粘合式对接连接器，包括上连接件和下连接件，所述的 上连接件固定设置在所述的上角柱下端内部，其包括与所述的上角柱固定连接且中部形成 有注孔的顶板，间隔设置在所述的顶板下表面的四个沿圆周均布的上定位柱，在所述的上 定位柱内侧形成有至少一个上咬合齿，所述的下连接件包括固定于所述的下角柱上端部的 底座，固定设置在底座上且与所述的上定位柱对应设置的下定位柱，在所述的下定位柱的 内侧设置有至少一个下咬合齿，当上角柱和下角柱对接时所述的下定位柱可匹配插入所述 的上角柱内并使所述的下定位柱的匹配插入上定位柱的间隙中，所述的上连接件、下连接 件、上角柱和下角柱通过注入其中的粘结剂固定连接。
[0015] 所述的顶板顶面上和底板的底面上分别设置有多个连接杆并以预埋的方式与上 角柱或下角柱内的混凝土固定连接。
[0016] 所述的抗剪连接器为单向自锁式抗剪切力连接器，其包括固定导轨，其表面与所 述上长边梁或下长边梁连接，在所述固定导轨的一端形成有第一连接部；滑动件，其能够外 套在所述固定导轨上，相对于所述固定导轨滑动，在所述滑动件上形成有与所述第一连接 部相向的第二连接部，在所述滑动件的相对于所述固定导轨的延伸方向的两侧中的一侧， 在所述固定导轨的延伸方向上形成第一倾斜卡合面；固定卡合块，其与所述下长边梁或者 下长边梁连接，在所述固定卡合块的一侧形成有与所述第一倾斜卡合面配合且能够与所述 第一倾斜卡合面卡合的第二倾斜卡合面；弹性连接件，其在被拉伸的状态下连接在所述固 定导轨的第一连接部和所述滑动件的第二连接部之间；限位构件，其能够在弹性连接件被 拉伸的状态下，阻止所述固定导轨与所述滑动件之间的相对移动，其中，所述第一倾斜卡合 面和所述第二倾斜卡合面为相对于所述固定导轨的延伸方向倾斜且相对于所述滑动件的 高度方向倾斜的倾斜面。
[0017] 所述的抗剪连接器为粘合式抗剪连接器，其包括上连接件和下连接件，所述上连 接件固定连接在上长边梁的底部，所述下连接件固定连接在下长边梁的顶部，所所述上连 接件和下连接件形状相配合，且通过所述金属粘合剂层相互结合，所述上连接件和下连接 件均为钢铸件，其金属接合面为钝齿咬合，咬合的金属齿的齿侧面有50度至90度的倾角、 齿顶面为平面，所述齿顶面长度大于等于齿高的〇. 5倍，所述齿高大于等于20mm。
[0018] 所述的下连接件顶部沿周长方向设有盆缘，所述盆缘围成盆槽，所述上连接件下 部进入所述盆槽与所述下连接件咬合。
[0019] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0020] 本实用新型针对各个可能出现的节点传力方式都提供了相应的传力路径，设计了 相应的传力部件，从而充分考虑了模块在各种工况下的复杂的节点荷载情况。各连接部件 的尺寸，均由实际工况进行设计。其为某些关键的节点力形式提供了多条传力路径和结构 措施，从而使某条传力路径发生塑形变形或者失效后，其他传力路径继续有效，大大提高 了该连接方案和模块结构的健壮性和塑形变形能力，还为设计模块结构的耗能节点创造空 间。同时本实用新型所设计的部件相互支撑，如坚向贯通拉杆既防止了模块的坚向分离， 也保证了临近的水平抗剪连接器的坚直方向上的密合，从而确保了抗剪连接器的功能；坚 向拉杆与柱端坚向连接共同作用，使得在节点处上下模块的闭合，因此保证了环形箍扣紧 柱束的顶端，确保了模块柱端不会发生水平分离。综上，本集成模块建筑结构连接体系的突 出，将有效提高集成式模块的结构连接强度和可靠性，特别提高高层、抗震模块结构的适用 性；进一步减少模块结构梁的耗钢量，减少长边梁的截面高度，从而减少模块结构总体耗钢 量，减少建筑总成本和提高室内实用高度。
【附图说明】
[0021] 图1所示为长方体模块单元主框架结构示意图；
[0022] 图2所示为本实用新型的下集成建筑模块设置了对接连接器的结构节点示意图；
[0023] 图3所示为本实用新型的集成式建筑模块对接后的结构示意图；
[0024] 图4所示为坚直连杆连接态结构示意图；
[0025] 图5所示为本实用新型的自锁式对接连接器结构示意图；
[0026] 图6所示为本实用新型的连接板与弹簧的结构示意图
[0027] 图7所示为本实用新型的下连接方筒与下角柱连接结构的纵向截面示意图；
[0028] 图8所示为本实用新型的下连接方筒与下角柱连接结构的横向截面示意图；
[0029] 图9所示为本实用新型的上连接筒与上钢管连接结构的纵向截面示意图；
[0030]