一种建筑模块单元及模块化建筑结构

本发明涉及模块化建筑结构，尤其涉及一种建筑模块单元及模块化建筑结构。

背景技术：

1、模块化建筑(prefabricated prefinished volumetric construction，简称ppvc)是一种新型建筑结构形式，通过将在工厂制造完成的模块单元运至施工现场，像“搭建积木”一样拼装在一起，形成完整的建筑。模块化建筑具有建设周期短、建筑质量高、绿色低碳环保等优点，可以满足现代建筑的需求，是未来建筑发展的重要方向之一。

2、目前，模块化建筑普遍存在抗侧能力不足的问题，难以满足高层建筑的抗风、抗震性能需求。模块化建筑主要应用于低、多层建筑，在高层建筑结构领域应用受限。

3、因此，亟需要一种新型高性能的建筑模块单元及模块化建筑结构以解决前述存在的技术问题。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种建筑模块单元及模块化建筑结构，其解决了现有模块化建筑普遍存在抗侧能力不足的问题，无法满足高层建筑的抗风、抗震性能需求的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、第一方面，本发明实施例提供一种建筑模块单元，包括架本体和支撑组件；所述架本体为立方体形，包括梁、柱和阻尼节点组件，所述梁构成所述立方体形的横边，所述柱构成所述立方体形的竖边，所述梁和所述柱直接连接或通过所述阻尼节点组件连接，且在所述架本体的八个顶点上的所述梁与所述柱的连接处均设置至少一个所述阻尼节点组件；所述阻尼节点组件能够受力塑性形变；至少一组所述支撑组件设置在所述架本体中由所述梁和所述柱组成的一个榀框架内；至少两个相对的榀框架内设置有所述支撑组件；所述支撑组件的两端分别对应设置在所述榀框架沿竖直方向的两端；所述支撑组件能够受力塑性形变。

6、可选地，所述的建筑模块单元，所述支撑组件包括外筒体、内筒体、第一受力部和第二受力部；所述内筒体的截面呈u形，所述内筒体滑动设置在所述外筒体的第一端的内部，所述内筒体的开口与所述外筒体的所述第一端的开口朝向一致；所述内筒体的开口端连接所述架本体；所述第一受力部设置在所述内筒体内，一端对应固定于所述内筒体的端部，另一端对应固定于所述外筒体的所述第一端的端部；所述第二受力部固定设置在所述外筒体的第二端的内部，所述第二受力部伸出所述外筒体的第二端开口的端部连接所述架本体。

7、可选地，所述的建筑模块单元，所述第一受力部与所述第二受力部结构相同；所述第一受力部包括穿设于所述内筒体内的核心板；所述核心板上间隔并列设置有两个第一条形通孔，所述第一条形通孔沿所述内筒的延伸方向设置；所述核心板包括约束段和屈曲段；所述约束段位于两个所述第一条形通孔之间；两个所述屈曲段位于所述约束段的两侧。

8、可选地，所述的建筑模块单元，所述第一受力部还包括两个加强板和两个加强条；两个所述加强条分别对应置于两个所述第一条形通孔中，所述加强条的厚度大于所述第一条形通孔的深度；两个所述加强板相对设置在所述核心板两侧；两个所述加强板分别于所述核心板的两侧贴合两个所述加强条。

9、可选地，所述的建筑模块单元，一个所述榀框架内设置一组所述支撑组件；所述支撑组件沿所述榀框架的对角线设置在所述榀框架内；所述榀框架内与所述支撑组件两端的连接处分别预设有连接件；所述内筒体的开口端、所述第二受力部伸出所述外筒体的第二端开口的端部分别对应接于所述连接件。

10、可选地，所述的建筑模块单元，一个所述榀框架内设置两组所述支撑组件；两组所述支撑组件首尾相临呈v形设置在所述榀框架内；两组所述支撑组件的连接点连接于所述梁上；两组所述支撑组件的自由端对应连接于所述榀框架的所述梁与所述柱的连接处。

11、可选地，所述的建筑模块单元，在所述架本体的每个顶点处，仅有一个所述梁与所述柱的连接处设有一个所述阻尼节点组件；所述阻尼节点组件位于所述梁的端部；所述阻尼节点组件包括第一铰接件、第二铰接件、第一固定板和第二固定板；所述第一铰接件固定连接于所述柱上，所述第二铰接件固定连接于所述梁上，所述第一铰接件和所述第二铰接件铰接组成铰接体；所述第一固定板和所述第二固定板相对夹持设置在所述铰接体沿水平方向的两侧；所述第一固定板和所述第二固定板均平行于其所在的所述榀框架围成的平面。

12、可选地，所述的建筑模块单元，所述第一固定板和所述第二固定板上均设置有多个长度不等的第二条形通孔；所述第二条形通孔沿水平方向设置；多个所述第二条形通孔的中心位于同一直线上。

13、可选地，所述的建筑模块单元，位于所述第一固定板上的多个所述第二条形通孔由上至下以所述第一固定板的中心呈中心对称分布；位于所述第二固定板上的多个所述第二条形通孔由上至下以所述第二固定板的中心呈中心对称分布。

14、第二方面，本发明实施例提供一种模块化建筑结构，由第一方面所述的建筑模块单元组合而成。

15、(三)有益效果

16、本发明的有益效果是：本发明的一种建筑模块单元及模块化建筑结构，由于在建筑模块单元的架本体的八个顶点处设置阻尼节点组件、同时在榀框架内设置支撑组件，阻尼节点组件和支撑组件均为耗能减振元件，其中，阻尼节点组件具有承力与刚度独立调控，塑性发展可控的特点；支撑组件能够有效降低大震作用下柱端轴力水平，提升模块单元抗侧刚度。相对于现有技术而言，阻尼节点组件和支撑组件二者协同作用，可有效提升建筑模块单元刚度、承载能力与耗能能力，降低地震作用下建筑模块单元的梁、柱损伤，加快震后建筑模块单元性能恢复。

17、另外，如果阻尼节点组件和支撑组件的部件被损坏，可以直接更换损坏部件，具有易装配易更换的特点，利于降低时间和经济成本。

技术特征：

1.一种建筑模块单元，其特征在于，

2.如权利要求1所述的建筑模块单元，其特征在于：

3.如权利要求2所述的建筑模块单元，其特征在于：

4.如权利要求3所述的建筑模块单元，其特征在于：

5.如权利要求2所述的建筑模块单元，其特征在于：

6.如权利要求2所述的建筑模块单元，其特征在于：

7.如权利要求1所述的建筑模块单元，其特征在于：

8.如权利要求7所述的建筑模块单元，其特征在于：

9.如权利要求7所述的建筑模块单元，其特征在于：

10.一种模块化建筑结构，其特征在于：

技术总结
本发明涉及一种建筑模块单元及模块化建筑结构，其中，建筑模块单元，包括架本体和支撑组件；架本体为立方体形，包括梁、柱和阻尼节点组件，梁构成立方体形的横边，柱构成立方体形的竖边，梁和柱直接连接或通过阻尼节点组件连接，且在架本体的八个顶点上的梁与柱的连接处均设置至少一个阻尼节点组件；阻尼节点组件能够受力塑性形变；至少一组支撑组件设置在架本体中由梁和柱组成的一个榀框架内；至少两个相对的榀框架内设置有支撑组件；支撑组件的两端分别对应设置在榀框架沿竖直方向的两端；支撑组件能够受力塑性形变。其有益效果是，阻尼节点组件和支撑组件二者协同作用，可有效提升建筑模块单元刚度、承载能力与耗能能力。

技术研发人员：李祚华,田得元,陈杰,王家乐,刘强,吴博,王振,许航
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（深圳）（哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院）
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25