钢结构模块化叠箱立柱连接结构及其安装施工方法与流程

本发明属于钢结构建筑，具体涉及一种钢结构模块化叠箱立柱连接结构、以及钢结构模块化叠箱的安装施工方法。

背景技术：

1、轻型模块化钢结构箱式组合房屋是将若干个在工厂预制的钢结构集装箱体空间模块，运到施工现场后像搭积木一样搭建拼装，连接成整体叠箱结构建筑，再进行建筑物内外维护结构、装修、水电等使用功能设施的施工。集装箱模块化建筑稳定牢固，同时密封性能好，防水防火防腐性能也好，同时具有很强的抗震、抗变形能力。主要适用于低层或多层的房屋住宅、酒店、办公楼、别墅。由于主要箱体模块、部品部件在工厂集中加工生产，运至现场直接吊运安装，施工迅速快捷，完全实现高度集成、快速建造、快速投入使用的要求。

2、中国专利 201710015101.x 公开了一种箱体融合式框架集成房屋，角柱侧边上设有连接片，将相邻的两个单体标准房屋的对应的连接片采用辅助支撑钢梁连接。中国专利202011535498.3 公开了一种模块化房屋的建造施工方法，墙体内部空腔采用泡沫混凝上浇筑。中国专利 201620506162.7 公开了一种模块化箱体角件连接器，角件连接器与设于箱体之间的箱体顶底件配合固定连接。中国专利201920900725.4公开了一种模块化建筑的连接节点，连接钢板两侧分别设置有一个上层模块柱和一个下层模块柱，上角钢其中一个肢与上层模块柱焊接，另一个肢与连接钢板接触。中国专利 202110931453.6 公开了一种再生混凝土模块化集成房屋建造方法，将角柱、框架梁通过整浇再生混凝土与墙体相连接。山东建筑大学张士兵针对集成房屋研发了一种装配式集成房屋体系，采用了装配整体式叠合楼板形式，在钢模块上安装叠合板，浇筑叠合层。中国专利201921061915.8 公开了一种模块化单元框架柱-柱连接节点及其房屋建筑体系，包括两根框架边柱、用于水平连接框架边柱的连接钢板架和用于纵向连接框架边柱的预埋件，框架边柱上开设有若干注浆孔切。

3、中国专利 201910331049.8 公开了一种多层模块化房屋支撑柱连接结构及连接方法，在共同邻接部范围设有垂直设置的空心钢柱和在空心钢柱内设置的钢筋，在空心钢柱内部注入非收缩混凝土，首层箱体（底层箱体）直接放置在地面上，首层箱体与地面之间没有连接关系，导致首层箱体与混凝土基础结构之间连接可靠性差。此外，钢筋从地面向上延伸并固定双头螺纹连接器，且上部钢筋需要从单元模块顶部伸入钢柱中与双头螺纹连接器固定，采用上述结构，上部钢筋与双头螺纹连接器连接非常不方便，另外，钢筋在钢柱中可自由活动，在灌浆的时候，会随着灌浆料的下落导致钢筋在钢柱中来回运动，导致钢筋无法保持直立状态，大大降低了刚钢筋的拉结作用，导致上下层单元模块之前的连接不可靠。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的是提供一种钢结构模块化叠箱立柱连接结构，用以解决现有多层模块化房屋与地面无连接，上下层单元模块之前的连接不可靠的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案，钢结构模块化叠箱立柱连接结构，包括：

3、基础节点预埋件，预埋设置在叠箱混凝土基础梁柱节点上；

4、首层角件连接组件设置在所述基础节点预埋件上，所述首层角件连接组件插入对应首层箱体连接节点的立柱底部空腔中，所述首层箱体连接节点的立柱中浇筑高强无收缩灌浆料，实现混凝土基础梁柱节点与所述首层箱体立柱连接节点的连接；

5、中间层角件连接组件，设置在首层箱体与中间层箱体的立柱连接节点的灌浆孔上，所述中间层角件连接组件插入对应所述中间层箱体连接节点的立柱底部空腔中，所述中间层箱体连接节点的立柱中浇筑高强无收缩灌浆料，实现中间层箱体立柱连接节点之间的连接；

6、顶层角件连接组件，设置在顶层箱体立柱的连接节点的灌浆孔上，所述顶层角件连接组件插入所述屋面层结构的连接节点的立柱底部空腔中，所述屋面层结构连接节点的立柱中浇筑高强无收缩灌浆料，实现顶层箱体与屋面层结构连接节点的连接。

7、本发明叠箱结构的混凝土基础顶面设置基础节点预埋件，在预埋件的预埋钢板上焊接底首层角件连接组件，首层箱体吊装通过首层角件连接组件与混凝士基础连接，大大提高了混凝土基础与首层箱体之间连接的可靠性。本发明叠箱结构在中间层箱体之间、顶层箱体与屋面层结构柱之间通过中间层和顶层角件连接组件进行节点连接，大大提高了中间层箱体之间、顶层箱体与屋面层结构连接的可靠性。

8、为解决基础节点预埋件如何实现的技术问题，本发明采用以下技术方案，基础节点预埋件包括预埋板，所述第一连接板底部均布竖向筋，所述竖向筋的末端设置并筋，

9、为解决首层角件连接组件如何实现的技术问题，本发明采用以下技术方案，首层角件连接组件包括第一连接板；所述第一连接板的顶部设置第一连接棒；所述第一连接棒与所述第一连接板垂直设置；所述第一连接棒的根部对称设置第一翼缘角板，所述第一翼缘角板与所述第一连接板相连接。

10、为解决中间层角件连接组件如何实现的技术问题，本发明采用以下技术方案，中间层角件连接组件包括第二连接板；

11、所述第二连接板的顶部设置第二连接棒一；所述第二连接棒一与所述第二连接板之间垂直设置；所述第二连接棒一的根部对称设置第二翼缘角板一，所述第二翼缘角板一与所述第二连接板相连接；所述第二连接板的底部设置第二连接棒二，所述第二连接棒二与所述第二连接板之间垂直设置；所述第二连接棒二的根部对称设置第二翼缘角板二，所述第二翼缘角板二与所述第二连接板相连接。

12、为解决顶层角件连接组件之间如何实现的技术问题，本发明采用以下技术方案，顶层角件连接组件包括第三连接板，所述第三连接板的顶部设置第三连接棒一；所述第三连接棒一与所述第三连接板之间垂直设置；所述第三连接棒一的根部对称设置第三翼缘角板一，所述第三翼缘角板一与所述第三连接板相连接；所述第三连接板的底部设置第三连接棒二，所述第三连接棒二与所述第三连接板之间垂直设置；所述第三连接棒二的根部对称设置第三翼缘角板二，所述第三翼缘角板二与所述第三连接板相连接。

13、本发明的第二个目的是提供一种钢结构模块化叠箱的安装施工方法，利用上述任一项所述的钢结构模块化叠箱立柱连接结构实现。

14、为解决钢结构模块化叠箱的安装施工方法如何实现的技术问题，本发明采用以下技术方案，钢结构模块化叠箱的安装施工方法，包括：

15、钢结构箱式模块化房屋叠箱体系的混凝土基础梁柱钢筋绑扎完成后；在叠箱结构钢筋混凝土基础梁柱节点设置基础节点预埋件；浇筑叠箱结构混凝土基础梁柱；混凝土达到拆模强度后，拆除混凝土基础梁柱模板，在所述基础节点预埋件上设置首层角件连接组件，使二者形成整体；

16、待叠箱的混凝土基础强度等级达到设计要求后，吊运安装首层箱体，使所述首层角件连接组件的上部连接棒插入对应首层箱体连接节点立柱底部的空腔中；利用首层箱体顶部立柱部位预留的灌浆孔灌浆；在灌浆料初凝前，在首层箱体顶部的灌浆孔中安装所述中间层角件连接组件；

17、吊运安装中间层箱体，使所述中间层角件连接组件的上部连接棒插入对应中间层箱体连接节点立柱底部的空腔中；利用中间层箱体顶部立柱部位预留的灌浆孔灌浆；在灌浆料初凝前，通过中间层箱体顶部的灌浆孔安装中间层角件连接组件；

18、按层数依次安装施工至顶层箱体，使中间层箱体的中间层角件连接组件的上部连接棒对应插入顶层箱体连接节点立柱底部的空腔中；利用顶层箱体顶部立柱部位预留的灌浆孔灌浆；在灌浆料初凝前，在顶层箱体顶的灌浆孔安装顶层角件连接组件；

19、吊装屋面层结构，使顶层角件连接组件的上部连接棒对准插入屋面层结构连接节点立柱底部的空腔中；利用屋面层顶部连接节点立柱部位预留的灌浆孔灌浆；安装施工屋面层结构。

20、为解决中间层角件连接组件与首层箱体之间连接不可靠的技术问题，本发明采用以下技术方案，所述中间层角件连接组件的下部插入首层箱体连接节点立柱顶部的灌浆孔中，并将中间层角件连接组件与首层箱体顶部接触面固接。

21、为解决顶层角件连接组件与顶层箱体之间连接不可靠的技术问题，所述顶层角件连接组件的下部连接棒插入其顶层箱体连接节点立柱顶部的灌浆孔，顶层角件连接组件与顶层箱体顶部接触面固接。

22、为解决吊装过程中模块化箱体单元安全性的技术问题，本发明采用以下技术方案，叠箱结构的吊装采用吊具进行起吊，吊具经由吊索与起重机构的吊钩相连接，在吊装过程中，模块化箱体单元处于垂直起吊状态，并保证起重机构的吊钩位置、吊具及模块化箱体单元重心在竖向方向上重合。

23、为解决灌浆不密实和沉落的技术问题，本发明采用以下技术方案，灌浆料为c40高强无收缩灌浆料；灌浆过程中不断敲打立柱侧壁，使灌浆料密实，直至灌满整根立柱，灌浆料不再冒气泡和沉落后停止灌浆，停止灌浆后观察30分钟，如发现灌浆料有沉落现象，再进行二次补浆。